Để chiết xuất thông tin từ ảnh viễn thám, có nhiều cách tiếp cận khác nhau, có thể chia ra làm hai cách chính là giải đoán ảnh bằng mắt thƣờng và xử lý ảnh số.
a). Giải đoán bằng mắt thường
Giải đoán bằng mắt thƣờng là phƣơng pháp khoanh định các vật thể cũng nhƣ xác định trạng thái của chúng nhờ phân biệt các đặc tính yếu tố ảnh (độ sáng, kiến trúc, kiểu mẫu, hình dạng, kích thƣớc, bóng, vị trí, màu) và các yếu tố địa kỹ thuật. Cơ sở để giải đoán bằng mắt là các chuẩn giải đoán và khóa giải đoán. Phƣơng pháp này có thể khai thác các tri thức chuyên gia và kinh nghiệm của ngƣời giải đoán, đồng thời phân tích đƣợc các thông tin phân bố không gian một cách dễ dàng. Kết quả giải đoán phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm và khả năng của ngƣời phân tích. Tất nhiên, hạn chế của giải đoán bằng mắt là không nhận biết đƣợc hết các đặc tính phổ của đối tƣợng, nguyên nhân do khả năng phân biệt sự khác biệt về phổ của mắt ngƣời hạn chế (12-14 mức).
Nhƣ vậy, trong giải đoán bằng mắt phải nắm bắt và phân biệt đƣợc các dấu hiệu giải đoán, công việc đó đòi hỏi ngƣời giải đoán phải có kiến thức chuyên môn vững để có thể kết hợp tốt các kiến thức trong quá trình giải đoán ảnh và chỉ có vậy mới có thể đƣa ra kết quả chính xác.
b). Phương pháp xử lý ảnh số
Xử lý ảnh số là phƣơng pháp phân tích tƣ liệu viễn thám dạng hình ảnh số. Ƣu thế của phƣơng pháp xử lý số là có thể phân tích đƣợc tín hiệu phổ rất chi tiết (256 mức hoặc hơn). Với sự trợ giúp của máy tính và các phần mềm chuyên dụng, có thể tách chiết rất nhiều thông tin phổ của đối tƣợng, từ đó có thể nhận biết các đối tƣợng một cách tự động. Tất nhiên, quá trình xử lý số cần có sự kết hợp nhuần nhuyễn với kiến thức chuyên môn của ngƣời phân tích, hoặc ngƣời lập trình các chƣơng trình tính toán. Ƣu điểm nổi bật là thời gian xử lý ngắn, việc phân loại đối tƣợng đƣợc tiến hành nhanh chóng trên phạm vi rộng mà không cần nhiều công đi thực địa, công việc thực hiện hoàn toàn dựa vào cấp độ xám của pixel nên kết quả thu đƣợc khách quan không phụ thuộc chủ quan của ngƣời giải đoán. Nhƣợc điểm cơ bản của phƣơng pháp xử lý số là không tận dụng đƣợc tri thức và kinh nghiệm của con ngƣời. Đồng thời do xử lý số chỉ thuần túy dựa vào đặc trƣng phản xạ phổ của các đối tƣợng nên còn có sự nhầm lẫn cho việc phân tích thông tin của một số đối tƣợng.