Los satélites de observación de la tierra ofrecen dos tipos de imagen:

Imagen pancromática (PAN) - Tipo de película en blanco y negro sensible a todas las longitudes de onda de la luz visible.

Imagen multiespectral (MS) - Imágenes obtenidas tanto en el campo visible, como en el invisible al ojo humano con recurso a sensores sensibles a diferentes frecuencias.

Estos tipos de satélite observan la tierra a partir de dos tipos principales de orbita:

Orbita casi polar heliosíncrona - orbita casi polar, casi circular con altura variable. La combinación del movimiento del satélite con el movimiento de la tierra permite la obtención de franjas con datos de satélite con anchuras que dependen de la altura del satélite. La altitud o la inclinación de la orbita pueden combinarse de forma que el movimiento del satélite sea heliosíncrono (el satélite pasa por una determinada región siempre a la misma hora solar) de forma que suministra cobertura cada 12 horas.

Orbita geosíncrona o estacionaria - orbita en la cual el satélite se queda parado con relación a la Tierra, es decir, su movimiento es síncrono con el movimiento de rotación de la Tierra. Esto permite la monitorización casi continua del disco planetario girado hacia el satélite.

Detección Remota

La detección remota está basada en la propagación de radiación electromagnética en forma de ondas y en su interacción con objetivos naturales (nubes, superficies continentales y oceánicas, etc.). Las señales que alcanzan un sensor a bordo de un satélite son de carácter electromagnético.

El espectro electromagnético comprende una vasta gama de longitudes de onda, clasificada por región: rayos gamma, rayos X, ultravioleta, visible, infrarrojos, microondas y ondas de radio.

Para la comprensión de la técnica de detección remota es fundamental que se conozcan las principales características de los espectros de emisión del Sol y de la Tierra: la principal fuente de energía para los fenómenos que se producen en nuestro planeta es la radiación solar (o radiación de ondas cortas). Esta se concentra principalmente en la región de lo visible (entre, aproximadamente, 0.4 y 0.7µm). Al interactuar con el sistema Tierra - Atmósfera, la radiación solar sufre una serie de transformaciones siendo entonces reemitida al espacio en forma de radiación terrestre (o radiación de ondas largas). Se concentra principalmente en el infrarrojo termal (entre 4 y 100µm).

Imagen de lo visible - Resultado de la reflexión de la radiación solar, por las nubes y por la superficie de la Tierra. El brillo en este tipo de imagen es una indicación del albedo de los objetivos: los tonos claros representan área de alto albedo y los tonos más oscuros representan áreas de bajo albedo.
Sensores de radiación infrarroja - Miden la energía emitida por la superficie y por la atmósfera de la Tierra. La cantidad de energía emitida depende de la temperatura de la fuente radioactiva. En la imagen del infrarrojo, por convención, los tonos claros representan áreas frías y los tonos oscuros representan áreas calientes.

Interpretación de imágenes

En general, los registros de los satélites son indirectos y requieren interpretación. No es una técnica autosuficiente, es decir, no elimina la necesidad de otros tipos de datos. La interpretación de imágenes sigue un proceso intuitivo. Este proceso se basa en tres aspectos de interpretación:

Variaciones en el campo espectral - En este aspecto se debe considerar que todo lo que es posible distinguir en una imagen visible o infrarroja deriva de variaciones del campo espectral en las diversas superficies presentes (nubes, suelo, agua). Es necesario razonar asociando cualquier superficie con la energía que de ella proviene, es decir, hay que pensar en niveles de energía reflejada (VIS) o emitida (IV).

Así, una imagen de lo visible debe interpretarse de la siguiente manera:

• La imagen visible representa radiación reflejada en una franja del espectro que nuestros ojos pueden captar.
• Si el color es blanco, y la intensidad es fuerte, entonces la superficie refleja mucha radiación.
  

Para la imagen del infrarrojo:

• La imagen infrarroja representa radiación emitida en una franja del espectro que nuestros ojos no pueden captar.
• Si el color es gris oscuro, entonces la superficie emite poca radiaci ón por estar relativamente caliente.

Variaciones del campo espacial - Por variaciones en el campo espacial en una imagen visible o infrarroja, se entienden las diferentes características geométricas que auxilian en la identificación de las diversas superficies como forma, tamaño, textura, patrón característico y localización geográfica.
El análisis del campo espacial siempre se realiza junto con el espectral.

Variaciones del campo temporal - Este aspecto de la interpretación tiene en cuenta variaciones que se producen en el transcurso del tiempo.

Tratamiento digital

El área de tratamiento digital de imágenes se encuentra en franco desarrollo de modo que, cada día, aparecen nuevas metodologías destinadas a auxiliar el tratamiento e interpretación de datos de detección remota. Algunas de estas técnicas se consagraron por el uso y se implantaron con carácter operacional.

Animación: Secuencia temporal de las imágenes frame a frame, por el proceso de animación convencional. El intervalo de tiempo lo dicta la resolución espacial y escala de los fenómenos que se analizan.

Zoom: Consiste en la ampliación de regiones específicas de la imagen y es el recurso utilizado cuando se busca mayor detalle del fenómeno de interés. Esto es particularmente importante cuando la imagen no puede visualizarse en su resolución completa. En este caso, se subdivide la imagen, eligiéndose áreas menores de forma que se maximice la resolución espacial utilizada en cada momento de análisis.

Realce: Técnica utilizada para aumentar el contraste y la nitidez de una imagen con la finalidad de facilitar su interpretación. Cada elemento en la imagen digital posee un número (count) al cual se le puede atribuir una tonalidad de gris o un color, correspondiente a las radiaciones medidas. Realce es un ajuste en el nivel de gris (o color) que produce una imagen digital con los niveles de gris (o colores) alterado de acuerdo con reglas preestablecidas. Las técnicas de realce pueden utilizarse para la identificación de actividad convectiva/ severa.