Energia

I sensori possono essere divisi in due grandi gruppi: passivi ed attivi. I sensori passivi misurano livelli circostanti di fonti di energia esistenti, mentre quelli attivi offrono la loro propria fonte di energia. La maggior parte della rilevazione remota è fatta con sensori passivi per i quali il sole è la maggiore fonte di energia. Il primo esempio di questo è la fotografia. Con macchine fotografiche aerotrasportate noi siamo stati in grado, da molto, di misurare e registrare la riflessione della luce sulle caratteristiche della terra.Tutti i sensori passivi non usano comunque, energia del sole. I sensori passivi di microonda e infrarossi termici misurano entrambi le naturali emissioni di energia della terra. Così i sensori passivi sono semplicemente quelli che non si riforniscono dell'energia che è rilevata. Dal confronto, i sensori attivi offrono la loro fonte di energia.Nelle applicazioni ambientali e delle mappe, il migliore esempio è il radar. I sistemi radar emettono energia nella regione delle microonde dello spettro elettromagnetico. La riflessione di quell'energia dai materiali della superficie della terra è misurata poi per produrre un'immagine dell'area rilevata.

Come indicato, apparecchiature che rilevano più remotamente si avvalgono di energia elettromagnetica. Comunque, lo spettro elettromagnetico è molto ampio e non tutte le lunghezze d'onda sono ugualmente effettive per scopi di rilevamento a distanza. Non tutti hanno inoltre, interazioni significative con i materiali della superficie della terra di nostro interesse.

L'atmosfera stessa causa un assorbimento significativo delle lunghezze d'onda più corte. La clorofilla è un assorbente molto forte di lunghezze d'onda del rosso visibile, mentre le lunghezze d'onda del vicino-infrarosso offrono importanti indizi per le strutture delle foglie.

Di conseguenza, la massa di immagini rilevate a distanza usata nelle applicazioni relative al GIS sono prese in queste regioni. Le lunghezze d'onda più lunghe delle infrarosso medio sono utili in applicazioni geologiche, mentre le regioni termiche sono molto utili per esaminare non solo i casi ovvi della distribuzione spaziale di calore dall'attività industriale, ma un largo set di applicazioni, dall’esame del fuoco a studi di distribuzione degli animali per le condizioni di umidità del suolo. Dopo l'IR termico, la prossima area di maggior significato nella rilevazione a distanza ambientale è nella regione delle microonde.

La tessitura dei materiali della superficie della terra causa interazioni significative con molte regioni di lunghezza d'onda di microonda. Questo può essere usatocome supplemento per informazioni guadagnate nelle altre lunghezze d'onda, ed offre anche il vantaggio significativo di essere utilizzabile di notte (perché come un sistema attivo è indipendente dalla radiazione solare) ed in regioni coperte da nubi persistentemente (le lunghezze d'onda dei radar non sono colpite significativamente da nubi). Quando l’energia elettromagnetica colpisce un materiale, tre tipi di interazione possono seguire: riflessione, assorbimento e/o trasmissione. La nostra preoccupazione principale è con la porzione riflessa perchè è questa che ritorna al sensore di solito. Precisamente quanto è riflessa varierà, e dipenderà dalla natura del materiale e dove la nostra misurazione è presa nello spettro elettromagnetico. Di conseguenza, se guardiamo alla natura di questo componente riflesso su un intervallo di lunghezze d'onda, possiamo caratterizzare il risultato come un modello di risposta spettrale.