Viễn thám được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực nhưng chủ yếu tập trung vào những ứng dụng thực tế rất cụ thể : ứng dụng viễn thám trong nông lâm nghiệp , ứng dụng trong cập nhập và thành lập bản đồ , ứng dụng trong bảo vệ môi trường và phòng trống thiên tai...
a. Trên thế giới
Adam Johnson tiến hành nghiên cứu lập bản đồ bề mặt lớp phủ, hiện trạng sử dụng đất khu vực miền nam Mississippi dựa vào cặp ảnh Landsat 5 (TM) năm 1990 và landsat 7 (ETM) năm 2000. Trong nghiên cứu tác giả đã sử dụng chỉ số thực vật và khảo sát biến động dựa trên phân tích chỉ số thực vật NDVI.
Nghiên cứu của Somporn Sangawongse về biến động sử dụng đất ở Chiềng Mai, Thái Lan. Thời điểm nghiên cứu năm 1988 tới năm 1991 bằng ảnh viễn thám sử dụng phương pháp phân loại khoảng cách ngắn nhất (Minimum distance) và phương pháp xác suất cực đại (Maximum Likelihood). Nghiên cứu biến động dựa trên tỷ số ảnh.
Manishika Jain ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu mở rộng đô thị khu vực Udaipur, Ấn Độ dựa trên so sánh phân loại trong thời điểm năm 1972, 1990 và 2000 và phân tích chồng xếp dữ liệu.
Nghiên cứu sự biến động đô thị thông qua việc thành lập bản đồ sử dụng đất tại các thời điểm năm 1959, 1969 và 1978 tại Delhi, Ấn Độ bằng công nghệ viễn thám đa thời gian của Gupta D. M và Menshi M.K
Nghiên cứu của J.G.Masek, F.E. Lindsay và S.N.Goward về sự phát triển đô thị giai đoạn 1973 - 1996 ở thủ đô Oasinton từ dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat. Nhóm nghiên cứu sử dụng chỉ số thực vật NDVI, các filter lọc, kỹ thuật phân ngưỡng và đưa ra kết quả là bản đồ mở rộng đất đô thị.
Shigenobu Tachizuka và các cộng sự nghiên cứu sự mở rộng đô thị ở Băng Cốc (Thái Lan) là một thành phố với mức độ đô thị hoá và công nghiệp hoá cao.
Nghiên cứu tính toán chỉ số tổng hợp của đất, nước và thực vật để phân tích đưa ra đánh giá biến động sử dụng đất.
b. Tại Việt Nam
Tác giả Pham Minh Hai và Yasushi Yamaguchi dùng các dữ liệu viễn thám bao gồm: Landsat MSS 1975 độ phân giải 80m, Landsat MSS 1984 độ phân giải 80, Landsat TM 1992 độ phân giải 30, ASTER 2001 độ phân giải 15m và Landsat ETM+ 2003 với độ phân giải 30m. Với phương pháp phân loại dùng thuật toán xác suất cực đại dựa vào việc lấy mẫu: đất đô thị, nước, thực vật thưa, thực vật dày, nước đục, đường, đất ẩm, đất trống, cát và áp dụng chỉ số tổng hợp thực vật, đất, nước theo dõi biến động lớp phủ bề mặt ở Hà Nội dưới tác động của đô thị hoá.
Với mục đích nghiên cứu biến động sử dụng đất và xác định thông số nhằm đánh giá tác động của việc mở rộng đô thị đến môi trường khu vực thành phố Hồ Chí Minh và các vùng lân cận. Ở trong nghiên cứu của mình, Trần Hùng đã sử dụng phương pháp phân loại xác suất cực đại.
Theo đề tài “Nghiên cứu sự phát triển của đô thị Hà Nội bằng tư liệu viễn thám đa phổ và đa thời gian”. Tác giả Nguyễn Đình Dương đã sử dụng phương pháp xử lý số và phân loại theo thuật toán xác suất cực đại trên các ảnh năm 1992, 1999, 2001.
Tác giả Vũ Anh Tuân với đề tài “ Nghiên cứu biến động hiện trạng lớp phủ thực vật và ảnh hưởng của nó tới quá trình xói mòn lưu vực sông Trà Khúc bằng phương pháp Viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý” nghiên cứu biến động lớp phủ dựa trên phân loại có kiểm định và phân loại dưới pixel.
Đề tài “Ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS nghiên cứu hình thái không gian của sự phát triển đô thị Hà Nội giai đoạn 1975 -2005” của Nguyễn Thị Ngọc Nga sử dụng 2 phương pháp phân loại xác suất cực đại và phân loại định hướng đối tượng với chỉ số thực vật (NDVI) và chỉ số đô thị (UV) kết hợp với phân tích không gian trong GIS.