Человеческий глаз ощущает свет с очень короткой длиной волны. Эти волны, благодаря которым мы видим, называются видимым светом.

Различные длины волн видимого света воспринимаются как разные цвета (в НМ): фиолетовый (390—450),

синий (450—480),

голубой (480—510),

зеленый (510—550),

желто-зеленый (550—575),

желтый (575—585),

оранжевый (585—620)

красный (620—800).

Диапазон инфракрасного излучения включает поддиапазоны ближ­него (0,8— 1,5мкм) и дальнего (>3мкм) инфракрасного излучения. В первых двух поддиапазонах преобладает отраженное излучение Солнца, а в дальнем, называемом тепловом, собственное излучение Земли.

Часть спектра, включающая ультракороткие радиоволны (1 — 10 000 мм), подразделяется на диапазоны миллиметровых,сан­тиметровых,дециметровых и метровых радиоволн.

Сантиметровые и дециметровые волны объединяются в диапазон радиоволн сверх­высоких частот.

Миллиметровые и сантиметровые волны относят к микроволновому диапазону.

Спектральная отражательная способность, не только отличается между классами природных объектов, но она не­одинакова также у объектов внутри класса. Она чувствительно реагирует на свойства и изменения состояния объектов (например, у водных объектов — на уровень содержания планктона и загряз­нения).

Регистрация собственного излучения объектов в инфракрасных тепловых лучах в двух областях спектра (3—5 и 8—12 мкм) дает дополнительную информацию об изучаемых объектах. По ин­тенсивности тепловой энергии излучения объекта можно дистан­ционно определить поверхностную температуру объекта. Регистри­руемые температурные контрасты, а не только абсолютные вели­чины дают возможность по температурным аномалиям установить и оценить ряд свойств таких объектов, как вулканы, гидротермаль­ные объекты, залежи нефти и газа, населенные пункты и др.

Нагретые объекты земной поверхности излучают энергию не только в инфракрасном, но и в радиодиапазоне. В тепловом радио­диапазоне можно дистанционно фиксировать, например, нефтяную пленку или определить влагосодержание поверхностного слоя почвы (1—2 дм) по перепаду уровней радиоизлучения почвы сухой и в состоянии полной влагоемкости.

Съемки ведут в видимой, ближней инфракрасной, тепловой инфракрасной, радиоволновой и ультрафиолетовой зонах спектра. При этом снимки могут быть черно-белыми зональными и панхроматическими, цветными, цветными спектрозональными и даже — для лучшей различимости некоторых объектов — ложно-цветными, т.е. выполненными в условных цветах. Следует отметить особые достоинства съемки в радиодиапазоне. Радиоволны, почти не поглощаясь, свободно проходят через облачность и туман. Ночная темнота тоже не помеха для съемки, она ведется при любой погоде и в любое время суток.

Фотографические снимки — это результат покадровой регистрации собственного или отраженного излучения земных объектов на светочувствительную пленку. Аэрофотоснимки получают с самолетов, вертолетов, воздушных шаров, космические снимки — со спутников и космических кораблей, подводные — с подводных судов и барокамер, опускающихся на глубину, а наземные — с помощью фототеодолитов.

Кроме одиночных плановых снимков в качестве источников используют стереопары, монтажи, фотосхемы и фотопланы, панорамные снимки и фотопанорамы, фронтальные (вертикальные) фотоснимки и др.

В отличие от фотографических, телевизионные снимки и телепанорамы получают путем регистрации изображения на светочувствительных экранах передающих телевизионных камер (видиконов). Съемка с борта самолета или со спутника захватывает довольно большую полосу местности — шириной от 1 до 2 тыс. км в зависимости от высоты полета и технических характеристик съемочной системы. Высокоорбитальные спутники позволяют получать изображение всей планеты в целом и в режиме реального времени передавать его на наземные пункты приема дистанционной информации. Поэтому телевизионная съемка удобна для оперативного картографирования и слежения (мониторинга) за земными объектами и процессами. Однако по своему разрешению и величине геометрических искажений телевизионные изображения уступают фотоснимкам.

Телевизионные снимки бывают узко- и широкополосными, они охватывают разные зоны спектра, могут иметь разную развертку и т.п. Особый вид источников — фототелевизионные снимки, в которых детальность фотографий сочетается с оперативностью передачи изображений по телевизионным каналам.

Наиболее широко в картографировании используют сканерные снимки, полосы, «сцены», получаемые путем поэлементной и построчной регистрации излучения объектов земной поверхности. Само слово «сканирование» означает управляемое перемещение луча или пучка (светового, лазерного и др.) с целью последовательного обзора (осмотра) какого-либо участка.

В ходе съемки с самолета или спутника сканирующее устройство (качающееся зеркало или призма) последовательно, полоса за полосой, просматривает местность поперек направления движения носителя. Отраженный сигнал поступает на точечный фотоприемник, и в результате получаются снимки с полосчатой или строчной структурой, причем строки состоят из небольших элементов — пикселов. Каждый из них отражает суммарную усредненную яркость небольшого участка местности, так что детали внутри пиксела неразличимы. Пиксел — это элементарная ячейка сканерного изображения.

При полете съемка ведется постоянно, и поэтому сканирование охватывает широкую непрерывную полосу (или ленту) местности. Отдельные участки полосы называют сценами. В целом ска-нерные изображения уступают по качеству кадровым фотографическим снимкам, однако оперативное получение изображений в цифровой форме имеет громадное преимущество перед другими видами съемки.

Существует ряд модификаций сканерной съемки, дающих изображения с иными геометрическими и радиометрическими свойствами. Так, сканирующие устройства с линейками полупроводниковых приемников обеспечивают съемку сразу целой строки, причем она получается в проекции, близкой к центральной, что существенно уменьшает геометрические искажения. На этом принципе основана съемка с помощью многоэлементных линейных и матричных приемников излучения (приборов с зарядовой связью — ПЗС). Они дают возможность получать по каналам радиосвязи снимки очень высокого разрешения на местности — до нескольких метров.

Для картографирования обширных территорий используют монтажи сканерных снимков и даже особые сканерные «фотопортреты», которые передают облик крупных участков планеты, материков и стран так, как они видны из космоса.

Радиолокационные снимки получают со спутников и самолетов, а гидролокационные снимки — при подводной съемке дна озер, морей и океанов. Бортовые радиолокаторы бокового обзора, установленные на аэро-, космических и подводных носителях, ведут съемку по правому и левому бортам перпендикулярно к направлению движения носителя.

Благодаря боковому обзору на снимках прекрасно проявляется рельеф местности, отчетливо читаются детали его расчленения, характер шероховатости. При съемке океанов хорошо видно волнение водной поверхности. Радиолокация позволила впервые подробно картографировать рельеф далеких планет.