Os satélites de observação da terra oferecem dois tipos de imagem

Imagem pancromática (PAN) - Tipo de filme a preto-e-branco sensível a todos os comprimentos de onda da luz visível.

Imagem multi-espectral (MS) - São imagens obtidas não só no campo visível como invisível ao olho humano com recurso a sensores sensíveis a diferentes frequências.

Estes tipos de satélite observam a Terra a partir de dois tipos principais de orbita

Orbita quase polar heliossíncrona  - orbita quase polar, quase circular com altura variável. A combinação do movimento do satélite com o movimento da Terra permite a obtenção de faixas com dados de satélite com larguras que dependem da altura do satélite. A altitude ou a inclinação da orbita podem ser combinadas de modo a que o movimento do satélite seja heliossíncrono (o satélite passa numa determinada região sempre à mesma hora solar) de modo a fornecer uma cobertura a cada 12 horas.

Orbita geossíncrona ou estacionária - orbita na qual o satélite fica parado em relação à Terra, ou seja, seu movimento é síncrono com o movimento de rotação da Terra. Isto permite a monitorização quase contínua do disco planetário voltado para o satélite.

Detecção Remota

A detecção remota baseia-se na propagação de radiação electromagnética em forma de ondas e na sua interacção com alvos naturais (nuvens, superfícies continentais e oceânicas, etc.). Os sinais que atingem um sensor a bordo de um satélite são de carácter electromagnético.
O espectro electromagnético compreende uma vasta gama de comprimentos de onda, classificada por região: raios gama, raios X, ultravioleta, visível, infravermelho, microondas, e ondas de rádio.

Para a compreensão da técnica de detecção remota é fundamental que se conheçam as principais características dos espectros de emissão do Sol e da Terra: a principal fonte de energia para os fenómenos que ocorrem no nosso planeta é a radiação solar (ou radiação de ondas curtas). Esta é concentrada principalmente na região do visível (entre cerca de 0.4 a 0.7µm). Ao interagir com o sistema Terra-Atmosfera, a radiação solar sofre uma série de transformações sendo então reemitida para o espaço na forma de radiação terrestre (ou radiação de ondas longas). Concentra-se principalmente no infravermelho termal (entre cerca de 4 a 100µm).

Imagem do visível - Resultado da reflexão da radiação solar, pelas nuvens e pela superfície da Terra. O brilho neste tipo de imagem é uma indicação do albedo dos alvos: tons claros representam área de alto albedo e tons mais escuros representam áreas de baixo albedo.
Sensores de radiação infravermelha - Medem a energia emitida pela superfície e pela atmosfera da Terra. A quantidade de energia emitida depende da temperatura da fonte radioactiva. Na imagem do infravermelho, por convenção, tons claros representam áreas frias e tons escuros representam áreas quentes.

Interpretação de imagens

Em geral os registos dos satélites são indirectos e requerem interpretação. Não é uma técnica auto-suficiente, isto é, não elimina a necessidade de outros tipos de dados. A interpretação de imagens segue um processo intuitivo. Este processo é baseado em três aspectos de interpretação:

Variações no campo espectral  - Neste aspecto deve-se considerar que tudo o que é possível distinguir numa imagem visível ou infravermelha decorre de variações do campo espectral nas várias superfícies presentes (nuvens, solo, água). É necessário raciocinar associando qualquer superfície com a energia que dela provém, ou seja, tem que se pensar em níveis de energia reflectida (VIS) ou emitida (IV).

Assim uma imagem do visível deve ser interpretada da seguinte maneira:

• A imagem visível representa radiação reflectida numa faixa do espectro que os nossos olhos podem captar.
• Se a cor é branca, e a intensidade é forte, então a superfície reflecte muita radiação..
  

Para a imagem do infra vermelho:

• A imagem infravermelha representa radiação emitida em uma faixa do espectro que nossos olhos não podem captar.
• Se a cor é cinza escuro, então a superfície emite pouca radiação por estar relativamente quente.

Variações do campo espacial -  Por variações no campo espacial numa imagem visível ou infravermelha, entende-se as diferentes características geométricas que auxiliam na identificação das várias superfícies como forma, tamanho, textura, padrão característico e localização geográfica.
A análise do campo espacial é sempre feita em conjunto com a espectral.

Variações do campo temporal -  EEste aspecto da interpretação leva em conta variações que ocorrem no decorrer do tempo

Tratamento digital

A área de tratamento digital de imagens encontra-se em franco desenvolvimento de modo que a cada dia aparecem novas metodologias destinadas a auxiliar o tratamento e interpretação de dados de detecção remota. Algumas dessas técnicas foram consagradas pelo uso e implementadas em carácter operacional.

Animação: Sequência temporal das imagens frame a frame, pelo processo de animação convencional. O intervalo de tempo é ditado pela resolução espacial e escala dos fenómenos a serem analisados.

Zoom (ampliação): Consiste na ampliação de regiões específicas da imagem, e é o recurso utilizado quando se procura um maior detalhe do fenómeno de interesse. Isto é particularmente importante quando a imagem não pode ser visualizada na sua resolução completa. Neste caso, subdivide-se a imagem, escolhendo-se áreas menores de modo a maximizar a resolução espacial utilizada em cada momento de análise.

Realce: Utilizada para aumentar o contraste e a nitidez de uma imagem com a finalidade de facilitar a sua interpretação. Cada elemento na imagem digital possui um número (count) ao qual pode ser atribuído uma tonalidade de cinzento ou uma cor, correspondente às radiâncias medidas. Realce é um ajuste no nível de cinzento (ou cor) que produz uma imagem digital com os níveis de cinzento (ou cores) alterado de acordo com regras preestabelecidas. Técnicas de realce podem ser utilizadas para a identificação de actividade convectiva severa.