Giải đoán bằng mắt là sử dụng mắt người cùng với trí tuệ để tách chiết các thông tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh. Trong việc xử lý thông tin viễn thám thì giải đoán bằng mắt (visual interpretaion) là công việc đầu tiên, phổ biến nhất và có thể áp dụng trong mọi điều kiện có trang thiết bị từ đơn giản đến phức tạp. Việc phân tích ảnh bằng mắt có thể được trợ giúp bằng một số thiết bị quang học từ đơn giản đến phức tạp như kính lúp, kính lập thể, kính phóng đại, kính tổ hợp mầu,.. nhằm nâng cao khả năng phân tích của mắt người. Phân tích ảnh bằng mắt là công việc có thể áp dụng một cách dễ dàng trong mọi điều kiện và có thể phục vụ cho nhiều nội dung nghiên cứu khác nhau: nghiên cứu lớp phủ mặt đất, nghiên cứu rừng, thổ nhưỡng, địa chất, địa mạo, thuỷ văn, sinh thái, môi trường (Hà Văn Hải, 2002) [8]...
Nhìn chung, có thể chia các yếu tố giải đoán thành 8 nhóm chính sau: 1 - Kích thước: Kích thước của đối tượng tùy thuộc vào tỷ lệ ảnh, kích thước có thể được xác định nếu lấy kích thước đo được trên ảnh nhân với nghịch đảo tỷ lệ của ảnh (cần phải chọn một tỷ lệ ảnh phù hợp để giải đoán).
2 - Hình dạng: Là đặc trưng bên ngoài tiêu biểu cho đối tượng và có ý nghĩa quan trọng trong giải đoán ảnh. Hình dạng đặc trưng cho mỗi đối tượng khi nhìn từ trên cao xuống được coi là dấu hiệu giải đoán ảnh quan trọng (ruộng thường có dạng hình vuông hay chữ nhật, khu vực chung cư cao tầng khác với nhà riêng lẻ, …).
3 - Bóng râm: Khi nguồn phát năng lượng (mặt trời hay radar) không nằm ngay trên đỉnh đầu hoặc trong trường hợp chụp ảnh xiên sẽ xuất hiện bóng của đối tượng. Căn cứ theo bóng của vật thể xác định được chiều cao
của chúng, trong ảnh radar bóng râm là yếu tố giúp cho việc xác định địa hình và hình dạng mặt đất. Tuy nhiên, bóng râm trong ảnh vệ tinh quang học thường làm giảm khả năng giải đoán đối với khu vực nhiều nhà cao tầng, rất khó khăn trong việc xác định diện tích của vật thể.
4 - Độ đậm nhạt: Là tổng hợp năng lượng phản xạ bởi bề mặt của đối tượng. Mỗi vật thể được thể hiện bằng một cấp độ sáng nhất định tỷ lệ với cường độ phản xạ ánh sáng của nó (ảnh đen trắng biến thiên từ trắng đến đen tuyền, ảnh màu thì tone ảnh sẽ cho độ đậm nhạt màu để phân biệt các vật thể khác nhau). Độ đậm nhạt của ảnh là yếu tố rất quan trọng và cơ bản trong việc giải đoán ảnh.
5 - Màu sắc: Là một yếu tố rất thuận lợi trong việc xác định chi tiết các đối tượng. Ví dụ, các kiểu loài thực vật vật có thể được phát hiện dễ dàng qua mầu sắc (ngay cả cho những người không có kinh nghiệm). Trong giải đoán ảnh khi sử dụng ảnh hồng ngoại màu, các đối tượng khác nhau sẽ có tone màu khác nhau, đặc biệt sử dụng ảnh đa phổ tổ hợp màu. Tùy theo mục tiêu giải đoán, việc chọn lựa các kênh phổ để tổ hợp màu sẽ hiển thị được tốt nhất các đối tượng mà người giải đoán quan tâm.
6 - Cấu trúc: Là tần số lặp lại của sự thay đổi cấu trúc tone ảnh cho một khu vực cụ thể trên ảnh quang học. Cấu trúc còn là một tập hợp của nhiều hình mẫu (đối tượng) nhỏ phân bố thường theo một quy luật nhất định trên một vùng ảnh mà trong một mối quan hệ với đối tượng cần nghiên cứu, các đối tượng nhỏ này sẽ quyết định đối tượng đó có cấu trúc là mịn hay sần sùi.
7 - Hình mẫu: Liên quan đến việc sắp xếp của các đối tượng về mặt không gian và mắt người giải đoán có thể phân biệt được. Đây là dạng tương ứng với vật thể theo một quy luật nhất định, nghĩa là sự lặp lại theo trật tự cụ thể của tone ảnh hay cấu trúc sẽ tạo ra sự phân biệt và đồng thời có thể nhận biết được hình mẫu. Hình mẫu cung cấp thông tin từ sự đồng nhất về hình dạng của chúng.
8 - Mối liên quan: Sự phối hợp tất cả các yếu tố giải đoán, môi trường xung quanh hoặc mối liên quan của đối tượng nghiên cứu với các đối tượng khác sẽ cung cấp một thông tin giải đoán quan trọng để giảm nhẹ việc xác định chính xác đối tượng.
Khóa giải đoán là chuẩn giải đoán cho đối tượng nhất định bao gồm tập hợp các yếu tố và dấu hiệu do nhà giải đoán thiết lập, nhằm trợ giúp cho công tác giải đoán nhanh và đạt kết quả chính xác thống nhất cho các đối tượng từ nhiều người khác nhau [2].
Kết quả giải đoán chủ yếu phụ thuộc vào khóa giải đoán, thông thường khóa giải đoán được thành lập dựa trên những vùng nghiên cứu thử nghiệm đã được điều tra kỹ lưỡng. Bằng cách sử dụng khóa giải đoán, người giải đoán có thể phát triển mở rộng và phân tích cho nhiều vùng khác trên cơ sở cùng một loại tư liệu cũng như cùng mùa và thời gian chụp ảnh do đó giúp cho công tác giải đoán nhanh hơn và đảm bảo được tính thống nhất trong quá trình giải đoán.