تتيح تقنية الاستشعار عن بُعد للمهندسين والعلماء رسم خرائط الأراضي والغابات والمسطحات المائية والمعادن دون لمس الأرض جسديًا. باستخدام الأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار، تتابع صحة الغابات وتكتشف المياه الجوفية، مما يغير طريقة فهم البشر للكوكب. من خلال دراسة انعكاسات الطاقة الكهرومغناطيسية، تحدد الحساسات المواد من خلال توقيعات طيفية فريدة.
تمتد تقنية الاستشعار عن بُعد إلى ما هو أبعد من الملامح السطحية المرئية. يدرك العين البشرية الضوء المرئي فقط، لكن الشمس تبعث طاقات كهرومغناطيسية أخرى مثل الأشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية. تنعكس الأشجار والمياه والصخور هذه بشكل مختلف، مما يخلق توقيعات طيفية تشبه بصمات المواد.
لصحة النباتات، تستخدم الأقمار الصناعية مؤشر الفرق المعياري للنباتات (NDVI). تمتص الأوراق الصحية الضوء الأحمر للتمثيل الضوئي وتعكس الأشعة تحت الحمراء القريبة لمنع الاحترار الزائد. الانعكاس المنخفض يشير إلى نباتات متوترة أو مريضة. أشارت مراجعة عام 2008 في مجلة علم النبات البيئي إلى أن التوقيعات الطيفية تميز مجتمعات النباتات وأنواع الأشجار، مما يساعد في حساب كتلة غابات الخشب لتخزين الكربون ضد تغير المناخ.
تمتد خرائط المسطحات المائية باستخدام الفهرسة البصرية مع مؤشر الفرق المعياري للمياه (NDWI)، الذي يعتمد على انعكاس الضوء الأخضر وامتصاص الأشعة تحت الحمراء القريبة. في المناطق الحضرية، يفصل النسخة المعدلة من NDWI المياه عن ظلال المباني بشكل أفضل. في ظروف الغيوم أو الليل، يكون رادار الفتحة التركيبية (SAR) أساسيًا؛ تبدو المياه الهادئة سوداء، مما يمكن رسم خرائط الفيضانات أثناء العواصف. تقيم الأقمار الصناعية أيضًا جودة المياه لتتبع التلوث أو ازدهار الطحالب.
تُستكشف الموارد الجوفية عبر أدلة سطحية. تكتشف الحساسات الطيفية فائقة الدقة آثار المعادن مثل النحاس أو الليثيوم. أبرزت دراسة عام 2023 في مجلة مراجعات جيولوجيا الخامات رسم خرائط مناطق التغيير الناتجة عن الحرارة والسوائل تحت السطح. بالنسبة للنفط والغاز، يغير التسرب الدقيق للغاز النباتات أو التربة، وهو قابل للكشف من الفضاء. بدون تسرب، يتم تحديد مصائد الأنتيكلاين باستخدام لاندسات ناسا أو ASTER اليابانية على قمر تيرا. قاست أقمار بعثة GRACE (2002-2017) المياه الجوفية عبر تغيرات الجاذبية. كشفت دراسة عام 2009 في مجلة نيتشر عن انخفاض المياه الجوفية في شمال الهند بسبب استخراج الري.
يسرع هذا النهج الاستكشاف ويجعله أرخص وأكثر خضرة للموارد مع مراقبة الغابات والمياه الجوفية لمنع الإفراط في الاستخدام.
