Viễn thám vệ tinh sử dụng các bộ cảm gắn trên vệ tinh nhân tạo hoạt động ở nhiều bƣớc sóng từ 400nm-25cm để thu dữ liệu về các đối tƣợng nghiên cứu trên Trái Đất. Các thông số quan trọng nhất đặc trƣng cho thông tin của một ảnh vệ tinh cần đƣợc lựa chọn cho đối tƣợng nghiên cứu, đó là độ phân giải không gian, độ phân giải phổ, độ phân giải thời gian, độ phân giải bức xạ.
- Độ phân giải không gian: Độ phân giải không gian của ảnh vệ tinh, do đặc tính của đầu thu, phụ thuộc vào trƣờng nhìn tức thì (IFOV) đƣợc thiết kế sẵn. Ý nghĩa quan trọng nhất của độ phân giải không gian là nó cho biết đối tƣợng nhỏ nhất mà có thể phân biệt trên ảnh, tức là kích thƣớc nhỏ nhất của một vật mà bộ cảm ghi phổ (sensor) có thể nhận biết đƣợc về một đối tƣợng không gian phân cách đƣợc với đối tƣợng không gian khác nằm kề đối tƣợng này. Độ lớn của pixel ảnh sẽ là đơn vị xác định độ phân giải không gian của hệ thống. Một ảnh số có độ phân giải càng cao là ảnh có kích thƣớc pixel càng nhỏ.
- Độ phân giải phổ: Vệ tinh thu nhận sóng phản xạ trên một khoảng bƣớc sóng nhất định. Độ rộng hẹp của khoảng bƣớc sóng này là độ phân giải phổ của ảnh, hay độ phân giải phổ là số lƣợng kênh ảnh của một ảnh số về một khu vực nào đó. Số lƣợng kênh ảnh phụ thuộc vào khả năng ghi phổ của thiết bị ghi hay bộ cảm. Khoảng bƣớc sóng càng hẹp thì tính chất phản xạ phổ của đối tƣợng càng đồng nhất. Độ phân giải phổ cao nhất đạt đến hơn 200 kênh gọi là hệ siêu phổ. Vệ tinh Landsat TM gồm 7 kênh phổ, Landsat ETM+ có 8 kênh. Vệ tinh TERRA có ảnh MODIS với 36 kênh, viễn thám radar hoạt động ở 8 kênh phổ khác nhau.
- Độ phân giải thời gian: Vệ tinh viễn thám chuyển động trên quỹ đạo và chụp ảnh Trái Đất. Sau một khoảng thời gian nhất định, nó quay lại và chụp lại vùng đã chụp. Khoảng thời gian này gọi là độ phân giải thời gian của vệ tinh. Với khoảng thời gian lặp lại càng nhỏ thì thông tin thu thập càng nhiều. Một vùng chụp vào các thời điểm khác nhau sẽ cho ra các thông tin về vùng đó chính xác hơn và nhận biết đƣợc sự biến động của một khu vực. Mỗi loại vệ tinh có độ phân giải thời gian khác nhau, ví dụ LANDSAT là 18 ngày, SPOT là 26 ngày... Độ phân giải thời cao nhất là ảnh khí tƣợng với phân giải thời gian là 30 phút (GMS) và 6 giờ (NOAA).
- Độ phân giải bức xạ (radiometric resolution): là khả năng lƣợng tử hóa thông tin bức xạ của các đôi tƣợng đƣợc các bộ cảm lƣợng tử dƣới dạng đơn vị thông tin trong dữ liệu (ví dụ ảnh 8 bit, 9 bit, 16 bit...)
Ngoài ra, số lƣợng kênh ảnh cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến thông tin thu nhận trên ảnh viễn thám. Ảnh đƣợc thu càng nhiều kênh thì càng có nhiều thông tin về đối tƣợng thu đƣợc. Các ảnh đa phổ thông thƣờng thu đƣợc từ 3- 10 kênh.
Khả năng nhận biết đối tƣợng trên ảnh vệ tinh phụ thuộc vào độ phân giải. Căn cứ vào độ phân giải không gian của ảnh, ta có thể chia ra thành 4 mức dữ liệu ảnh viễn thám:
- Dữ liệu có độ phân giải thấp nhƣ ảnh NOAA, MODIS, MERIS... - Dữ liệu có độ phân giải trung bình nhƣ ảnh Landsat MSS (80m)…
- Dữ liệu có độ phân giải cao nhƣ Landsat TM (30m, 15m), SPOT (20m, 10m…), Aster (15m) …
- Dữ liệu có độ phân giải siêu cao nhƣ IKONOS (1-5m), Quickbird (1m),… Để lựa chọn tƣ liệu viễn thám phù hợp cho khu vực và đối tƣợng nghiên cứu, cần thiết phải xem xét và cân nhắc giữa các độ phân giải.