L’utilisation de la télédétection et du traitement d’images est un moyen d’obtenir des informations à distance sur un objet et d’en faire une image. Les capteurs aériens et les caméras des avions, des satellites et des engins spatiaux collectent des données en mesurant la façon dont les signaux de rayonnement lumineux – appelés rayonnement électromagnétique – interagissent avec la surface de la Terre. Ces données sont utilisées par un processeur d’images pour créer des graphiques scientifiques, des cartes géographiques et des photographies de relevés aériens.
Lorsqu’un rayonnement électromagnétique ou un rayonnement lumineux frappe la surface d’un objet, il peut être réfléchi ou absorbé. Le rayonnement électromagnétique peut se refléter sous un angle dans une réflexion spéculaire ou diffusé en plusieurs rayons dans une réflexion diffuse. Le rayonnement électromagnétique absorbé se transforme en énergie thermique qui augmente la température de surface de l’objet. L’équipement de télédétection détecte comment le rayonnement électromagnétique est réfléchi ou absorbé et le traduit en données qu’un processeur d’image transforme en une image numérique.
Le rayonnement électromagnétique peut être détecté par un film photosensible dans une caméra ou par des capteurs électroniques. Le film photosensible est traité avec une solution photoréactive qui réagit chimiquement lorsque la lumière le frappe pour créer une image. Les capteurs électroniques enregistrent les niveaux de rayonnement électromagnétique et les transmettent sous forme de données. Les données sont placées dans une grille de nombres en forme de rectangle bidimensionnelle appelée raster composée d’unités carrées appelées pixels ou cellules. Chaque nombre dans un pixel représente un niveau de luminosité différent.
Les processeurs d’images utilisent ces données, appelées données brutes, pour corriger toute distorsion pouvant être présente dans une image. La distorsion peut provenir de l’équipement de traitement d’image ou d’un phénomène dans l’environnement. La correction radiométrique corrige une réponse inégale du capteur dans une image. La correction géométrique utilise des informations pour corriger la distorsion d’une image causée par la rotation de la Terre.
Une fois que le processeur d’imagerie a corrigé toute distorsion présente, il détermine le caractère spectral du signal. Son caractère spectral comprend la lumière visible, la lumière infrarouge, l’infrarouge thermique et le radar. La télédétection multispectrale consiste à détecter les signaux de rayonnement, à déterminer le caractère spectral du signal, à le filtrer en différentes longueurs d’onde lumineuses et à créer une image pour représenter les longueurs d’onde.
Les objets ont des signatures spectrales ou une réflectance spectrale uniques. Les signatures spectrales sont utilisées par les scientifiques pour détecter les sols secs, la végétation et les plans d’eau. Les images créées par la télédétection et le traitement d’images sont utilisées pour prévoir le temps et faire des cartes topographiques. Les domaines de l’exploitation minière et de la géologie utilisent la télédétection et le traitement d’images pour rechercher des minerais et du pétrole.