La télédétection spatiale permet d'observer le système terre / océans / atmosphère en s'appuyant sur des méthodes d'acquisition de l'information à distance basées sur les propriétés du rayonnement électromagnétique. Les capteurs satellitaires permettent de mesurer l'énergie réfléchie et/ou émise par la surface de la Terre, les océans ou par l'atmosphère et donc d'analyser et de suivre l'évolution de ces milieux au cours du temps.

Processus de la télédétection

L'observation de la Terre par les satellites peut être décomposée en cinq étapes ou processus depuis la source d'énergie qui éclaire la surface terrestre jusqu'à la réception des données par la station satellite au sol.

1. La source d'énergie

   L'observation de la Terre par les satellites implique nécessairement une source d'énergie. Trois sources d'énergie sont utilisées en télédétection.
   La première, la plus commune et la plus utilisée est le soleil qui illumine la surface terrestre. La partie du rayonnement réfléchie par la surface de la Terre est alors captée et enregistrée par le capteur satellitaire. Ce processus illustre la télédétection optique, dans les domaines du visible et du proche infrarouge. Mais la source d'énergie n'est pas forcément le rayonnement solaire.
   La surface terrestre se comporte également comme source d'énergie en émettant un rayonnement qui peut être capté et enregistré par les capteurs satellitaires. Cette situation correspond à la télédétection dans le thermique ou dans le domaine des micro-ondes passives.
   Enfin, le capteur satellite peut lui-même être source d'énergie en émettant grâce à une antenne, un rayonnement vers la surface terrestre, puis en enregistrant la partie du rayonnement rétrodiffusée. Ce processus est celui de la télédétection active dans le domaine des hyperfréquences.

2. Les interactions du rayonnement avec l'atmosphère

   Lors de son trajet de la source d'énergie vers la surface terrestre, puis de la surface vers le capteur satellitaire, le rayonnement interagit avec l'atmosphère (cf. chapitre  Le rayonnement et l'atmosphère).

3. Les interactions du rayonnement avec la surface terrestre

   Lorsque le rayonnement parvient à la surface de la Terre, il va interagir avec celle-ci. La nature des interactions est fonction à la fois du rayonnement et des propriétés spectrales des surfaces (cf. chapitre  Le rayonnement et la matière).

4. L'enregistrement du signal par le capteur satellitaire

   L'énergie réfléchit, émise ou rétrodiffusée par la surface de la Terre est captée puis enregistrée et discrétisée au niveau du capteur satellitaire. On distingue deux types de capteurs en fonction de la source d'énergie.
   
   - les capteurs passifs qui utilisent les propriétés de réflexion du rayonnement solaire dans le domaine optique (visible et proche infrarouge) et celles de l'émission dans l'infrarouge thermique et dans le domaine des micro-ondes, pour caractériser les objets à la surface terrestre.
   
   - les capteurs actifs utilisés dans le domaine des hyperfréquences (énergie émise par le capteur lui-même et rétrodiffusée par la surface terrestre). Il s'agit des capteurs radars.

5. La transmission et la réception des données

   Lorsqu'il est en vue d'une station satellite au sol, le satellite transmet les données acquises. Elles subissent alors les premiers traitements qui consistent à appliquer aux images brutes des corrections de type radiométrique et géométrique.