Sensores remotos

Imagen de radar de abertura sintética de Death Valley coloreado usando polarimetry

La teledetección es la adquisición de información sobre un objeto o fenómeno sin hacer contacto físico con el objeto, a diferencia de la observación in situ o in situ. El término se aplica especialmente a la adquisición de información sobre la Tierra y otros planetas. La teledetección se utiliza en numerosos campos, incluidos la geofísica, la geografía, la agrimensura y la mayoría de las disciplinas de las ciencias de la Tierra (por ejemplo, geofísica de exploración, hidrología, ecología, meteorología, oceanografía, glaciología, geología); también tiene aplicaciones militares, de inteligencia, comerciales, económicas, de planificación y humanitarias, entre otras.

En el uso actual, el término detección remota generalmente se refiere al uso de tecnologías de sensores basados en satélites o aeronaves para detectar y clasificar objetos en la Tierra. Incluye la superficie, la atmósfera y los océanos, sobre la base de señales propagadas (por ejemplo, radiación electromagnética). Puede dividirse en "activo" teledetección (cuando un satélite o un avión emite una señal al objeto y su reflejo es detectado por el sensor) y "pasivo" detección remota (cuando el sensor detecta el reflejo de la luz solar).

Resumen

La detección remota se puede dividir en dos tipos de métodos: Detección remota pasiva y Detección remota activa. Los sensores pasivos recopilan la radiación emitida o reflejada por el objeto o el entorno. áreas La luz solar reflejada es la fuente más común de radiación medida por sensores pasivos. Los ejemplos de sensores remotos pasivos incluyen fotografía de película, infrarrojos, dispositivos de carga acoplada y radiómetros. La colección activa, por otro lado, emite energía para escanear objetos y áreas, después de lo cual un sensor detecta y mide la radiación que se refleja o retrodispersa desde el objetivo. RADAR y LiDAR son ejemplos de sensores remotos activos donde se mide el tiempo de retraso entre la emisión y el retorno, estableciendo la ubicación, velocidad y dirección de un objeto.

Ilustración de teleobservación

La teledetección hace posible recopilar datos de áreas peligrosas o inaccesibles. Las aplicaciones de la teledetección incluyen el seguimiento de la deforestación en áreas como la cuenca del Amazonas, las características de los glaciares en las regiones del Ártico y la Antártida, y el sondeo de las profundidades costeras y oceánicas. La recopilación militar durante la Guerra Fría hizo uso de la recopilación aislada de datos sobre áreas fronterizas peligrosas. La teledetección también reemplaza la costosa y lenta recopilación de datos sobre el terreno, asegurando en el proceso que las áreas u objetos no se vean perturbados.

Las plataformas orbitales recopilan y transmiten datos de diferentes partes del espectro electromagnético, lo que, junto con la detección y el análisis aéreos o terrestres a mayor escala, proporciona a los investigadores suficiente información para monitorear tendencias como El Niño y otros fenómenos naturales a largo y corto plazo. término fenómenos. Otros usos incluyen diferentes áreas de las ciencias de la tierra, como la gestión de los recursos naturales, campos agrícolas, como el uso y la conservación de la tierra, el monitoreo de gases de efecto invernadero, la detección y el monitoreo de derrames de petróleo, y la seguridad nacional y la recolección aérea, en tierra y a distancia en la frontera. áreas

Tipos de técnicas de adquisición de datos

La base para la recopilación y el análisis multiespectrales es la de las áreas u objetos examinados que reflejan o emiten radiación que sobresale de las áreas circundantes. Para obtener un resumen de los principales sistemas satelitales de detección remota, consulte la tabla de descripción general.

Aplicaciones de la teledetección

• El radar convencional está relacionado principalmente con el control aéreo, la alerta temprana y ciertos datos meteorológicos a gran escala. El radar Doppler es utilizado por la vigilancia de los límites de velocidad de las fuerzas del orden locales y en una mejor colección meteorológica como la velocidad del viento y la dirección dentro de los sistemas meteorológicos, además de la ubicación e intensidad de precipitación. Otros tipos de colección activa incluyen plasmas en la ionosfera. El radar de abertura sintética interferométrica se utiliza para producir modelos de elevación digital precisos de terreno a gran escala (véase RADARSAT, TerraSAR-X, Magellan).
• Los altímetros láser y radar de los satélites han proporcionado una amplia gama de datos. Mediante la medición de los bulbos de agua causados por la gravedad, mapean características en el fondo marino a una resolución de una milla o así. Mediante la medición de la altura y la longitud de onda de las olas oceánicas, los altímetros miden las velocidades y la dirección del viento y las corrientes y direcciones del océano superficial.
• Los medidores de marea ultrasónica (acústica) y radar miden el nivel del mar, las mareas y la dirección de onda en los medidores de marea costera y offshore.
• La detección y el alcance de la luz (LIDAR) es bien conocido en ejemplos de armas, el homenaje iluminado láser de proyectiles. LIDAR se utiliza para detectar y medir la concentración de diversos productos químicos en la atmósfera, mientras que el LIDAR aerotransportado puede utilizarse para medir las alturas de los objetos y las características en el suelo con mayor precisión que con la tecnología de radar. Vegetation remote sensing es una aplicación principal de LIDAR.
• Los radiometros y los fotometros son el instrumento más común en uso, coleccionando radiación reflejada y emitida en una amplia gama de frecuencias. Los sensores más comunes son visibles e infrarrojos, seguidos de microondas, rayos gamma y raramente ultravioleta. También pueden utilizarse para detectar los espectros de emisiones de diversos productos químicos, proporcionando datos sobre concentraciones químicas en la atmósfera.

Ejemplos de equipo de teleobservación desplegado por
o interconectado con buques de investigación oceanográfica.

• Los radiometros también se utilizan por la noche, porque las emisiones de luz artificial son una firma clave de la actividad humana. Las aplicaciones incluyen la teleobservación de la población, el PIB y los daños a la infraestructura de la guerra o los desastres.
• Se pueden utilizar radiometros y radares a bordo de satélites para vigilar las erupciones volcánicas
• Spectropolarimetric Los investigadores del Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos han informado de que las imágenes son útiles para el seguimiento de objetivos. Determinaron que los elementos hechos por el hombre poseen firmas polarimétricas que no se encuentran en objetos naturales. Estas conclusiones fueron extraídas de la imagen de camiones militares, como el Humvee, y remolques con su filtro acousto-optico de doble hiperspectral y espectropolarimétrico VNIR Spectropolarimetric Imager.
• A menudo se han utilizado pares estereográficos de fotografías aéreas para elaborar mapas topográficos por analistas de imágenes y terrenos en los departamentos de transitabilidad y carreteras para rutas potenciales, además de modelar características de hábitat terrestre.
• Simultaneous multi-spectral platforms such as Landsat have been in use since the 1970s. Estos mappers temáticos toman imágenes en múltiples longitudes de onda de radiación electromagnética (multi-spectral) y se encuentran generalmente en satélites de observación de la Tierra, incluyendo (por ejemplo) el programa Landsat o el satélite IKONOS. Los mapas de la cubierta terrestre y el uso de la tierra a partir de la cartografía temática pueden utilizarse para detectar minerales, detectar o vigilar el uso de la tierra, detectar la vegetación invasiva, la deforestación y examinar la salud de las plantas y cultivos indígenas (vigilancia de cultivos de satélite), incluidas regiones o bosques agrícolas enteros. Los científicos prominentes que utilizan teleobservación para este propósito incluyen Janet Franklin y Ruth DeFries. Las imágenes de Landsat son utilizadas por organismos reguladores como KYDOW para indicar parámetros de calidad del agua incluyendo profundidad de Secchi, densidad de clorofila y contenido total de fósforo. Los satélites meteorológicos se utilizan en meteorología y climatología.
• La imagen hiperspectral produce una imagen donde cada píxel tiene información espectral completa con bandas espectrales estrechas de imagen sobre una gama espectral contigua. Las imágenes hiperespectral se utilizan en varias aplicaciones incluyendo mineralogía, biología, defensa y mediciones ambientales.
• En el ámbito de la lucha contra la desertificación, la teleobservación permite a los investigadores seguir y supervisar las zonas de riesgo a largo plazo, determinar los factores de desertificación, apoyar a los encargados de adoptar decisiones en la definición de las medidas pertinentes de ordenación ambiental y evaluar sus efectos.
• Se pueden utilizar imágenes multi- e hiperspectral de sentido remoto para evaluar la biodiversidad a diferentes escalas. Dado que las propiedades espectrales de las diferentes especies vegetales son únicas, es posible obtener información sobre propiedades que se relacionan con la biodiversidad como la heterogeneidad del hábitat, la diversidad espectral y el rasgo funcional vegetal.
• Se ha utilizado la teleobservación para detectar plantas raras para ayudar en los esfuerzos de conservación. La predicción, la detección y la capacidad de registrar las condiciones biofísicas fueron posibles de resoluciones medianas a muy altas.

Geodésico

• La teleobservación geodésica puede ser gravimétrica o geométrica. La recopilación de datos sobre gravedad superior se utilizó por primera vez en la detección de submarinos aéreos. Estos datos revelaron perturbaciones minúsculas en el campo gravitacional de la Tierra que pueden utilizarse para determinar cambios en la distribución masiva de la Tierra, que a su vez pueden utilizarse para estudios geofísicos, como en GRACE. La teleobservación geométrica incluye imágenes de posición y deformación usando InSAR, LIDAR, etc.

Acústico y casi acústico

• Sonar: Sonar pasivo, escuchar el sonido hecho por otro objeto (un vaso, una ballena, etc.); sonar activo, emitiendo pulsos de sonidos y escuchando ecos, utilizados para detectar, abarcar y medir objetos submarinos y terrenos.
• Los sismografías tomadas en diferentes lugares pueden localizar y medir terremotos (después de ocurrir) comparando la intensidad relativa y los tiempos precisos.
• Ultrasonido: Sensores de ultrasonido, que emiten pulsos de alta frecuencia y escucha por ecos, utilizados para detectar ondas de agua y nivel de agua, como en medidores de marea o para tanques de remolque.

Para coordinar una serie de observaciones a gran escala, la mayoría de los sistemas de detección dependen de lo siguiente: la ubicación de la plataforma y la orientación del sensor. Los instrumentos de gama alta ahora suelen utilizar información posicional de los sistemas de navegación por satélite. La rotación y la orientación a menudo se proporcionan dentro de un grado o dos con brújulas electrónicas. Las brújulas pueden medir no solo el acimut (es decir, grados al norte magnético), sino también la altitud (grados sobre el horizonte), ya que el campo magnético se curva hacia la Tierra en diferentes ángulos en diferentes latitudes. Las orientaciones más exactas requieren una orientación asistida por giroscopios, realineada periódicamente por diferentes métodos, incluida la navegación desde estrellas o puntos de referencia conocidos.

Características de los datos

La calidad de los datos de teledetección consiste en sus resoluciones espaciales, espectrales, radiométricas y temporales.

Resolución espacial

El tamaño de un píxel que se registra en una imagen de raster – típicamente los píxeles pueden corresponder a áreas cuadradas que van en longitud lateral de 1 a 1.000 metros (3.3 a 3,280.8 pies).

Resolución espectral

La longitud de onda de las diferentes bandas de frecuencia grabadas – generalmente, esto está relacionado con el número de bandas de frecuencia grabadas por la plataforma. La colección actual Landsat es la de siete bandas, incluyendo varias en el espectro infrarrojo, que van desde una resolución espectral de 0.7 a 2.1 μm. El sensor Hyperion en Earth Observing-1 resuelve 220 bandas de 0.4 a 2,5 μm, con una resolución espectral de 0.10 a 0.11 μm por banda.

Resolución radiométrica

El número de diferentes intensidades de radiación que el sensor puede distinguir. Típicamente, esto va de 8 a 14 bits, correspondientes a 256 niveles de la escala gris y hasta 16.384 intensidades o "shades" de color, en cada banda. También depende del ruido del instrumento.

Resolución temporal

La frecuencia de los vuelos por satélite o avión, y sólo es relevante en estudios de series temporales o aquellos que requieren una imagen mediada o mosaica como en el monitoreo de la deforestación. Esto fue utilizado por primera vez por la comunidad de inteligencia donde la cobertura repetida reveló cambios en la infraestructura, el despliegue de unidades o la modificación/introducción del equipo. La cubierta de nube sobre un área o objeto dado hace necesario repetir la colección de dicha ubicación.

Procesamiento de datos

Para crear mapas basados en sensores, la mayoría de los sistemas de detección remota esperan extrapolar los datos de los sensores en relación con un punto de referencia, incluidas las distancias entre puntos conocidos en el suelo. Esto depende del tipo de sensor utilizado. Por ejemplo, en fotografías convencionales, las distancias son precisas en el centro de la imagen, y la distorsión de las medidas aumenta a medida que se aleja del centro. Otro factor es que la placa contra la que se presiona la película puede causar errores graves cuando se utilizan fotografías para medir distancias en el suelo. El paso en el que se resuelve este problema se denomina georreferenciación e implica la coincidencia de puntos en la imagen asistida por computadora (generalmente 30 o más puntos por imagen) que se extrapola con el uso de un punto de referencia establecido, "warping" la imagen para producir datos espaciales precisos. A principios de la década de 1990, la mayoría de las imágenes satelitales se venden totalmente georreferenciadas.

Además, es posible que las imágenes deban corregirse radiométrica y atmosféricamente.

Corrección radiométrica

Permite evitar errores y distorsiones radiométricos. La iluminación de objetos en la superficie de la Tierra es desigual debido a diferentes propiedades del relieve. Este factor se tiene en cuenta en el método de corrección de distorsión radiométrica. La corrección radiométrica da una escala a los valores de píxel, e. g. la escala monocromática de 0 a 255 se convertirá en valores de radiación reales.

Corrección topográfica (también llamada corrección del terreno)

En montañas rugosas, como resultado del terreno, la iluminación efectiva de píxeles varía considerablemente. En una imagen de teleobservación, el píxel en la pendiente de sombra recibe una iluminación débil y tiene un bajo valor de radiación, en contraste, el píxel en la pendiente soleada recibe una iluminación fuerte y tiene un alto valor de radiación. Para el mismo objeto, el valor de rábano pixel en la pendiente de sombra será diferente al de la pendiente soleada. Además, diferentes objetos pueden tener valores de radiación similares. Estas ambigüedades afectaron seriamente la precisión de extracción de información de imagen de teleobservación en zonas montañosas. Se convirtió en el principal obstáculo para la aplicación posterior de imágenes de teleobservación. El propósito de la corrección topográfica es eliminar este efecto, recuperando la verdadera reflectividad o irradiación de objetos en condiciones horizontales. Es la premisa de la aplicación cuantitativa de teleobservación.

Corrección atmosférica

Eliminación de la escobilla atmosférica al escalar cada banda de frecuencia para que su valor mínimo (generalmente realizado en cuerpos de agua) corresponda a un valor píxel de 0. La digitalización de los datos también permite manipular los datos cambiando los valores de escala gris.

La interpretación es el proceso crítico de dar sentido a los datos. La primera aplicación fue la de recolección de fotografías aéreas que utilizó el siguiente proceso; medición espacial mediante el uso de una mesa de luz tanto en cobertura simple convencional como estereográfica, destrezas añadidas como el uso de fotogrametría, uso de fotomosaicos, cobertura repetida, Aprovechamiento de objetos' dimensiones conocidas para detectar modificaciones. Image Analysis es la aplicación asistida por computadora automatizada recientemente desarrollada que se usa cada vez más.

El análisis de imágenes basado en objetos (OBIA) es una subdisciplina de la ciencia SIG dedicada a dividir las imágenes de detección remota (RS) en objetos de imagen significativos y evaluar sus características a través de una escala espacial, espectral y temporal.

Los datos antiguos de sensores remotos suelen ser valiosos porque pueden proporcionar los únicos datos a largo plazo para una gran extensión geográfica. Al mismo tiempo, los datos suelen ser complejos de interpretar y voluminosos de almacenar. Los sistemas modernos tienden a almacenar los datos digitalmente, a menudo con compresión sin pérdidas. La dificultad con este enfoque es que los datos son frágiles, el formato puede ser arcaico y los datos pueden ser fáciles de falsificar. Uno de los mejores sistemas para archivar series de datos es una ultraficha legible por máquina generada por computadora, generalmente en tipos de letra como OCR-B, o como imágenes de medio tono digitalizadas. Las ultrafichas sobreviven bien en las bibliotecas estándar, con una vida útil de varios siglos. Pueden ser creados, copiados, archivados y recuperados por sistemas automatizados. Son casi tan compactos como los medios magnéticos de archivo y, sin embargo, pueden ser leídos por seres humanos con un equipo mínimo y estandarizado.

En términos generales, la teledetección funciona según el principio del problema inverso: mientras que el objeto o fenómeno de interés (el estado) puede no medirse directamente, existe alguna otra variable que se pueda detectar y medir (la observación) que se pueda relacionar con el objeto de interés a través de un cálculo. La analogía común dada para describir esto es tratar de determinar el tipo de animal a partir de sus huellas. Por ejemplo, si bien es imposible medir directamente las temperaturas en la atmósfera superior, es posible medir las emisiones espectrales de una especie química conocida (como el dióxido de carbono) en esa región. Entonces, la frecuencia de las emisiones puede relacionarse a través de la termodinámica con la temperatura en esa región.

Niveles de procesamiento de datos

Para facilitar la discusión del procesamiento de datos en la práctica, varios "niveles" fueron definidos por primera vez en 1986 por la NASA como parte de su Sistema de Observación de la Tierra y adoptados constantemente desde entonces, tanto internamente en la NASA (p. ej.) como en otros lugares (p. ej.); estas definiciones son:

Un registro de datos de nivel 1 es el registro de datos más fundamental (es decir, el nivel reversible más alto) que tiene una utilidad científica significativa y es la base sobre la cual se producen todos los conjuntos de datos posteriores. El nivel 2 es el primer nivel que se puede usar directamente para la mayoría de las aplicaciones científicas; su valor es mucho mayor que los niveles inferiores. Los conjuntos de datos de nivel 2 tienden a ser menos voluminosos que los datos de nivel 1 porque se han reducido temporal, espacial o espectralmente. Los conjuntos de datos de nivel 3 son generalmente más pequeños que los conjuntos de datos de nivel inferior y, por lo tanto, se pueden tratar sin incurrir en una gran sobrecarga de manejo de datos. Estos datos tienden a ser generalmente más útiles para muchas aplicaciones. La organización espacial y temporal regular de los conjuntos de datos de Nivel 3 hace factible combinar fácilmente datos de diferentes fuentes.

Si bien estos niveles de procesamiento son particularmente adecuados para las canalizaciones típicas de procesamiento de datos satelitales, se han definido otros vocabularios de niveles de datos y pueden ser apropiados para flujos de trabajo más heterogéneos.

Historia

The TR-1 reconnaissance/surveillance aircraft

El 2001 Mars Odyssey usó espectrómetros e imágenes para buscar evidencia de agua pasada o presente y actividad volcánica en Marte.

La disciplina moderna de la teledetección surgió con el desarrollo del vuelo. El aeronauta G. Tournachon (alias Nadar) hizo fotografías de París desde su globo en 1858. También se utilizaron palomas mensajeras, cometas, cohetes y globos no tripulados para las primeras imágenes. Con la excepción de los globos, estas primeras imágenes individuales no fueron particularmente útiles para la elaboración de mapas o con fines científicos.

La fotografía aérea sistemática se desarrolló con fines de reconocimiento y vigilancia militar a partir de la Primera Guerra Mundial y alcanzó su clímax durante la Guerra Fría con el uso de aviones de combate modificados como el P-51, P-38, RB-66 y el F-4C, o plataformas de recolección diseñadas específicamente como las series U2/TR-1, SR-71, A-5 y OV-1, tanto en recolección aérea como a distancia. Un desarrollo más reciente es el de módulos de sensores cada vez más pequeños, como los que utilizan las fuerzas del orden y el ejército, tanto en plataformas tripuladas como no tripuladas. La ventaja de este enfoque es que requiere una modificación mínima en un fuselaje determinado. Las tecnologías de imagen posteriores incluirían radar infrarrojo, convencional, Doppler y de apertura sintética.

El desarrollo de satélites artificiales en la segunda mitad del siglo XX permitió que la teledetección progresara a escala global a partir del final de la Guerra Fría. La instrumentación a bordo de varios satélites meteorológicos y de observación de la Tierra, como Landsat, Nimbus y misiones más recientes, como RADARSAT y UARS, proporcionaron mediciones globales de diversos datos para fines civiles, de investigación y militares. Las sondas espaciales a otros planetas también han brindado la oportunidad de realizar estudios de detección remota en entornos extraterrestres, el radar de apertura sintética a bordo de la nave espacial Magellan proporcionó mapas topográficos detallados de Venus, mientras que los instrumentos a bordo de SOHO permitieron realizar estudios sobre el Sol y el viento solar, solo por nombrar algunos ejemplos.

Los desarrollos recientes incluyen, a partir de las décadas de 1960 y 1970, el desarrollo del procesamiento de imágenes de imágenes satelitales. El uso del término "detección remota" comenzó a principios de la década de 1960 cuando Evelyn Pruitt se dio cuenta de que los avances en la ciencia significaban que la fotografía aérea ya no era un término adecuado para describir los flujos de datos generados por las nuevas tecnologías. Con la ayuda de su compañero en la Oficina de Investigación Naval, Walter Bailey, acuñó el término "detección remota". Varios grupos de investigación en Silicon Valley, incluido el Centro de Investigación Ames de la NASA, GTE y ESL Inc., desarrollaron técnicas de transformada de Fourier que condujeron a la primera mejora notable de los datos de imágenes. En 1999 se lanzó el primer satélite comercial (IKONOS) que recopila imágenes de muy alta resolución.

Formación y educación

La teledetección tiene una relevancia creciente en la sociedad de la información moderna. Representa una tecnología clave como parte de la industria aeroespacial y tiene una importancia económica cada vez mayor: nuevos sensores, p. TerraSAR-X y RapidEye se desarrollan constantemente y la demanda de mano de obra calificada aumenta constantemente. Además, la teledetección influye enormemente en la vida cotidiana, desde las previsiones meteorológicas hasta los informes sobre el cambio climático o los desastres naturales. Como ejemplo, el 80% de los estudiantes alemanes utilizan los servicios de Google Earth; solo en 2006, el software se descargó 100 millones de veces. Pero los estudios han demostrado que solo una fracción de ellos sabe más sobre los datos con los que están trabajando. Existe una gran brecha de conocimiento entre la aplicación y la comprensión de las imágenes de satélite. La teledetección solo juega un papel tangencial en las escuelas, independientemente de los reclamos políticos para fortalecer el apoyo a la enseñanza en el tema. Muchos de los programas informáticos desarrollados explícitamente para las lecciones escolares aún no se han implementado debido a su complejidad. De este modo, la asignatura o no está nada integrada en el currículo o no pasa el paso de una interpretación de imágenes analógicas. De hecho, el tema de la teledetección requiere una consolidación de la física y las matemáticas, así como competencias en los campos de los medios y métodos además de la mera interpretación visual de las imágenes de satélite.

Muchos docentes tienen un gran interés en el tema "detección remota", estando motivados para integrar este tema en la enseñanza, siempre que se considere el plan de estudios. En muchos casos, este estímulo falla debido a información confusa. Con el fin de integrar la teledetección de manera sostenible, organizaciones como EGU o Digital Earth fomentan el desarrollo de módulos de aprendizaje y portales de aprendizaje. Los ejemplos incluyen: FIS: detección remota en lecciones escolares, Geospektiv, Ychange o Spatial Discovery, para promover las calificaciones de medios y métodos, así como la independencia. aprendiendo.

Software

Los datos de teledetección se procesan y analizan con software informático, conocido como aplicación de teledetección. Existe una gran cantidad de aplicaciones propietarias y de código abierto para procesar datos de teledetección. Los paquetes de software de teledetección incluyen:

• ERDAS IMAGINE from Hexagon Geospatial (Separated from Intergraph SG reducidaI),
• ENVI de Harris GeospatialSolutions,
• PCI Geomatica
• TNTmips de MicroImages,
• IDRISI de Clark Labs,
• eCognition from Trimble,
• y Remoto Vista hecha por Overwatch Textron Systems.
• Dragon/ips es uno de los paquetes de teleobservación más antiguos todavía disponibles, y es en algunos casos libre.

El software de detección remota de código abierto incluye:

• Opticks (software),
• Caja de herramientas Orfeo
• Sentinel Application Platform (SNAP) from the European Space Agency (ESA)
• Otras capacidades de mezcla de teleobservación y SIG son: GIS GRASS, ILWIS, QGIS y TerraLook.

Según una investigación patrocinada por la NOAA por Global Marketing Insights, Inc., las aplicaciones más utilizadas entre los grupos académicos asiáticos involucrados en la detección remota son las siguientes: ERDAS 36 % (ERDAS IMAGINE 25 % y ERMapper 11 %); ESRI 30%; soluciones de información visual de ITT ENVI 17%; MapInfo 17%.

Entre los encuestados de Western Academic: ESRI 39 %, ERDAS IMAGINE 27 %, MapInfo 9 % y AutoDesk 7 %.

En la educación, aquellos que quieren ir más allá de simplemente mirar las impresiones de imágenes satelitales, usan un software general de detección remota (p. ej., QGIS), Google Earth, StoryMaps o un software/aplicación web desarrollado específicamente para la educación (p. ej., escritorio: LeoWorks, en línea: BLIF).

Teledetección con rayos gamma

Existen aplicaciones de los rayos gamma para la exploración de minerales a través de la teledetección. En 1972 se gastaron más de dos millones de dólares en aplicaciones de teledetección con rayos gamma para la exploración de minerales. Los rayos gamma se utilizan para buscar depósitos de uranio. Al observar la radiactividad del potasio, se pueden ubicar los depósitos de pórfido de cobre. Se ha encontrado que una alta proporción de uranio a torio está relacionada con la presencia de depósitos hidrotermales de cobre. También se sabe que los patrones de radiación ocurren sobre los campos de petróleo y gas, pero se pensaba que algunos de estos patrones se debían a los suelos superficiales en lugar del petróleo y el gas.

Satélites

Seis satélites de observación de la Tierra que comprenden la constelación de satélites A-train a partir de 2014.

Un satélite de observación de la Tierra o un satélite de teleobservación de la Tierra es un satélite utilizado o diseñado para la observación de la Tierra (OE) desde órbita, incluidos satélites espías y similares destinados a usos no militares como la vigilancia ambiental, la meteorología, la cartografía y otros. El tipo más común son los satélites de imágenes de la Tierra, que toman imágenes satelitales, análogas a las fotografías aéreas; algunos satélites de EO pueden realizar teleobservación sin formar imágenes, como en la ocultación de radio GNSS.

La primera aparición de teleobservación por satélite puede datarse para el lanzamiento del primer satélite artificial, Sputnik 1, por la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957. Sputnik 1 envió señales de radio, que los científicos solían estudiar la ionosfera. Misil balístico del Ejército de los Estados Unidos Agencia lanzó el primer satélite estadounidense, Explorer 1, para el Laboratorio de Propulsión Jet de la NASA el 31 de enero de 1958. La información enviada de su detector de radiación llevó al descubrimiento de las bandas de radiación Van Allen de la Tierra. La nave espacial TIROS-1, lanzada el 1 de abril de 1960, como parte del programa del satélite de observación infrarroja televisiva de la NASA (TIROS), devolvió las primeras imágenes televisivas de los patrones climáticos que debían tomarse del espacio.

En 2008, más de 150 satélites de observación de la Tierra estaban en órbita, registrando datos con sensores pasivos y activos y adquiriendo más de 10 terabits de datos diariamente. Para 2021, ese total había crecido a más de 950, con el mayor número de satélites operados por la empresa estadounidense Planet Labs.

La mayoría de los satélites de observación de la Tierra llevan instrumentos que deben ser operados a una altitud relativamente baja. La mayor parte de la órbita a altitudes superiores a 500 a 600 kilómetros (310 a 370 mi). Las órbitas inferiores tienen un volumen significativo de aire, lo que hace necesaria maniobras frecuentes de reinicio de órbita. Los satélites de observación de la Tierra ERS-1, ERS-2 y Envisat de la Agencia Espacial Europea, así como la nave espacial MetOp de la EUMETSAT están operados a altitudes de aproximadamente 800 km (500 mi). La nave espacial Proba-1, Proba-2 y SMOS de la Agencia Espacial Europea observan la Tierra desde una altitud de unos 700 km (430 mi). Los satélites de observación de la Tierra de UAE, DubaiSat-1 " DubaiSat-2 también se colocan en órbitas de Baja Tierra Orbits (LEO) y proporcionan imágenes por satélite de varias partes de la Tierra.

Para obtener (cercamente) cobertura global con una órbita baja, se utiliza una órbita polar. Una órbita baja tendrá un período orbital de aproximadamente 100 minutos y la Tierra girará alrededor de su eje polar alrededor de 25° entre órbitas sucesivas. La pista terrestre se mueve hacia el oeste 25° cada órbita, permitiendo que una sección diferente del globo sea escaneada con cada órbita. La mayoría están en órbitas sincronizadas con el Sol.

Una órbita geoestacionaria, a 36.000 km (22.000 millas), permite que un satélite se mueva sobre un lugar constante en la tierra ya que el período orbital a esta altura es de 24 horas. Esto permite una cobertura ininterrumpida de más de 1/3 de la Tierra por satélite, por lo que tres satélites, separados 120°, pueden cubrir toda la Tierra excepto las regiones polares extremas. Este tipo de órbita se utiliza principalmente para satélites meteorológicos.