Lượng hơi nước trong khí quyển thường được biểu diễn bằng độ cao của lớp nước lắng, tức là của 1 lớp nước mà ta sẽ thu được nếu như toàn bộ hơi nước chứa trong khí quyển đều đọng lại thành nước. Và hơi nước trong khí quyển giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong nghiên cứu độ ẩm đất đai. Để giải quyết vấn đề này, dữ liệu đầu vào là ảnh MODIS. Từ ảnh MODIS có thể phép tính được lượng hơi nước tổng cộng trong khí quyển, từ đó tính được độ ảm tương đối của khí hậu và đất đai.
Ở Việt Nam, một số nghiên cứu đã sử dụng ảnh nhiệt MODIS, NOAA/AVHRR trong xác định độ ẩm đất dựa trên mối quan hệ giữa nhiệt độ bề mặt và các loại hình lớp phủ. Tuy nhiên, độ phân giải không gian của ảnh MODIS, NOAA/AVHRR là rất thấp, độ chính xác không cao và không tích hợp cho các nghiên cứu chi tiết, do vậy ảnh nhiệt MODIS, NOAA/AVHRR chỉ thích hợp cho các nghiên cứu ở quy mô lớn. Trong các nghiên cứu chi tiết hơn thường sử dụng dữ liệu ảnh nhiệt LANDSAT TM, ETM+ hay ảnh LANDSAT 8. Ảnh nhiệt LANDSAT với độ phân giải không gian 120m (TM), 60m (ETM+), 100m (LANDSAT 8 OLI) cung cấp thông tin rõ ràng hơn về sự thay đổi nhiệt độ mặt đất so với ảnh MODIS, NOAA/AVHRR, do vậy có thể được sử dụng hiệu quả trong nghiên cứu môi trường đô thị.
Tuy nhiên, việc sử dụng ảnh MODIS vẫn còn tồn tại một số vấn đề như: sai số thống kê, áp suất khí quyển chỉ được nội suy mà không có số liệu thực tế và sự chênh lệch về thời gian…Nhưng những sai số và hạn chế trên có thể giải quyết trong tương lai với đầy đủ điều kiện và trạm quan trắc.
Ảnh MODIS nói riêng và công nghệ viễn thám nhiệt nói chung là cơ sở lý thuyết vững chắc nhất cho quá trình nghiên cứu độ ẩm khí hậu và đất đai.
1.3.3 Nghiên cứu, phòng chống cháy rừng.
Cháy rừng là một trong những nguyên nhân cơ bản gây nên tình trạng suy giảm nhanh chóng diện tích cũng như chất lượng rừng trên thế giới hiện nay. Ở Việt Nam, hàng năm xảy ra hàm trăm vụ cháy rừng lớn nhỏ, gây tổn thất nghiêm trọng đến diện tích rừng cũng như ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, đời sống nhân dân.
Kỹ thuật viễn thám đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới trong nghiên cứu, phát hiện nhanh và cảnh báo các vị trí có thể xảy ra cháy rừng. Dữ liệu viễn thám chính trong nghiên cứu, phòng chống cháy rừng là ảnh hồng ngoại nhiệt NOAA/AVHRR và MODIS do diện tích phủ trùm rộng. Công nghệ thu ảnh vệ tinh để dự báo điểm cháy rừng từ ảnh NOAA-AVHRR dựa vào nguyên lý tìm ra các dị thường về nhiệt, so sánh với các chỉ thị điểm cháy, điểm nóng để đưa ra cảnh báo. Ảnh thu nhận được từ hệ thống vệ tinh NOAA, hệ thống vệ tinh TERRA và hệ thống vệ tinh ACQUA. Tính đến thời điểm này, hệ thống vệ tinh NOAA đã phát triển đến thế hệ 17, trong đó ở Việt Nam sử dụng ảnh của vệ tinh 12 và 16. Các vệ tinh này có độ phủ 2000 km/chiều (toàn bộ diện tích lãnh thổ Việt Nam). Một ngày, các trạm thu nhận được sáu ảnh, trong đó có ba ảnh ban đêm, ba ảnh ban ngày. Tuy nhiên trong trường hợp hai vệ tinh bay sát nhau thì chỉ có thể thu được bốn ảnh (số ảnh tối thiểu). Hạn chế của ảnh NOAA-AVHRR là độ phân giải chỉ trong phạm vi một km nên khó có thể biết chính xác tuyệt đối điểm cháy ở phạm vi đó.
Hình 1.12 Cháy rừng tại Alaskan Boreal nhìn từ ảnh MODIS
Bên cạnh những ứng dụng chính trên, dữ liệu viễn thám hồng ngoại nhiệt còn được sử dụng trong các nghiên cứu về ô nhiễm không khí nhằm xác định hàm lượng bụi trong không khí, nghiên cứu hiện tượng tẩy trắng san hô vùng ven bờ do sự nóng lên của nhiệt độ nước biển, trong dự báo cháy rừng,…