रिमोट सेन्सिंग (सुदूर संवेदन) ही एक कला आणि शास्त्र आहे. रिमोट सेन्सिंगमध्ये आकडेवारीच्या नोंदी, त्यांची नोंदणी करून केलेल्या मोजमापांनुसार अभ्यास केला जातो. त्यावरून माहिती तयार केली जाते. उदा. एखाद्या अंतराबाबतची माहिती. जसे मनुष्य आपल्या डोळ्यांनी दुरून पाहून एखाद्या वस्तूच्या आकारमानाचा, वजनाचा, अगर तत्सम बाबींचा अंदाज घेतो; दूरवरून येणाऱ्या सुवासिक अथवा दुर्गंधीयुक्त वाऱ्याचा श्‍वसनाने नाकाद्वारे अंदाज घेतो, दुरून येणाऱ्या आवाजाचा कानांद्वारे अंदाज घेतो... हे मानवी देहाचे नैसर्गिक संवेदन शोधणारे अवयव आहेत, ते पर्यावरणामधून बराचसा अचूक वेध घेतात, त्यामुळेच मनुष्यास नैसर्गिक संवेदना घेणारे अवयव प्राप्त झालेले आहेत. मोठ्या प्रक्षेत्रावरील, पृथ्वीवरील अभ्यासासाठी यंत्रामध्ये सेन्सॉर बसवून भौगोलिक अभ्यासासाठी त्याचा आता उपयोग केला जात आहे. अशी यंत्रसामग्री हेलिकॉप्टरवर बसवून त्याद्वारे मोठमोठ्या क्षेत्राचे नकाशे तयार करणे, तसेच पृथ्वीवरील भौगोलिक रचनांचा अभ्यास करण्याकामी माहिती गोळा करण्याचे काम केले जाते. तशाच प्रकारची कामे विमानांद्वारे आणि सॅटेलाईटद्वारे सेन्सॉरचा वापर करून बरीच माहिती मिळवली जात आहे. त्यातूनच पृथ्वीवरील वेध घेण्याचे काम आणि माहिती मिळवण्याचे काम केले जाते. पृथ्वीवरील झाडे, घरे, रस्ते, फुले अथवा तत्सम वस्तू यांच्याकडून परावर्तित होणाऱ्या पर्यावरणातून सेन्सॉर वेध घेतात आणि त्याबाबतची माहिती दुरून संकलित केली जाते.
सेन्सॉरचे 1) पॅसिव्ह, 2) ऍक्‍टिव्ह हे प्रमुख प्रकार आहेत. पॅसिव्ह सेन्सॉरसाठी बाह्यशक्तीची गरज असते. ही बाह्यशक्ती म्हणजे सूर्य. एखाद्या वस्तूवरून परावर्तित होणाऱ्या किरणांद्वारे याचे काम होते, तर ऍक्‍टिव्ह सेन्सॉर सिस्टिममध्ये स्वतःची शक्तिकेंद्रे असतात, उदा. रडार, हे काही विशिष्ट आवाजांद्वारे त्यावर पडलेल्या विशिष्ट प्रभावाचे रेकॉर्ड तयार करते. त्यामुळेच पॅसिव्ह सिस्टिम सर्वज्ञात असून, त्याचा वापर अधिक होतो. उदा. पृथ्वीच्या एखाद्या पृष्ठभागावरील पिकांचे प्रकार, झाडांचे प्रकार, गावांतील अथवा शहरांतील घरे, रस्ते इत्यादीवरून परावर्तित होणारे किरण त्याच प्रकारचे नकाशे बनवण्याकामी अथवा आकडेवारी जमवण्याकामी अत्यंत उपयुक्त ठरत आहेत.
पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील माहिती गोळा करण्याचे काम बहुतेक बरेच सेन्सॉर करतात. ती माहिती प्रामुख्याने पृथ्वीवरील परावर्तित केल्या जाणाऱ्या इलेक्‍ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्‍ट्रम या किरणांद्वारे केली जाते. त्याचे प्रमुख कारण म्हणजे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर विविधता जाणवते, त्यामुळेच परावर्तित किरणांमध्येही फरक दिसून येतो. त्यातूनच पृथ्वीवरील इमेजस्‌ तयार होतात. माणसांचे डोळे ज्याप्रमाणे मॅग्नेटिक स्पेक्‍ट्रमचा उपयोग करून वस्तू अथवा पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील प्रदेश, वस्तू, घरे, झाडे, रस्ते, मोटारी इत्यादी वस्तू पाहू शकतात, त्याचप्रमाणे या सेन्सॉरची रचना केली जाते. इलेक्‍ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्‍ट्रममधून गॅमा रेज -----10-14, एक्‍स रे -----10-12 ते -----10-10, अल्ट्राव्हायोलेट रेज -----10-8, इन्फ्रारेड रेज -----10-6 ते -----10-4, रडार -----10-2, एफ.एम.-1 व टीव्ही -----10 2 -----, रॉर्ट वेव्ह -----10-2, ए-एम -----10 4 वेव्हलेंग्थ मीटरमध्ये. वेव्हलेंग्थ नॅनोमीटर्समध्ये नोंदली जाते आणि 400 ते 700 वेव्हलेंग्थमध्ये आपणास दिसेल असा प्रकाश मिळत असतो. इलेक्‍ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्‍ट्रम वातावरणातून सहजपणे पार होत असतात; मात्र इतर त्यातून पार होत नाहीत.
रंगसंगतीचा अभ्यास -
सूर्यप्रकाशाच्या किरणांच्या लांबीनुसार त्यात फरक पडतो. वातावरणातील वायूदेखील काही शक्ती (एनर्जी) साठवून ठेवतात, तसेच त्यातील काही शक्ती ते पुढे वेगवेगळ्या वेव्हलेंग्थनुसार पुढे पाठवतात. हवेत मोठ्या प्रमाणात बाष्पही असते, तेही काही प्रमाणात ही शक्ती घेते, तसेच कार्बन- डाय- ऑक्‍साईड आणि ओझोनही ही शक्ती स्वतःमध्ये साठवतात, त्यामुळेच हवेतील शक्ती साठवणारे हे बॅंड तयार होत असतात. या इलेक्‍ट्रॉनिक बॅंड म्हणजेच (विंडो) खिडक्‍या या हवेच्या आवरणात असून, त्या बॅंडपैकी काही निळ्या, हिरव्या, पिवळ्या, केशरी रंगांनी युक्त असून, त्यातूनच पृथ्वीकडे प्रकाश येतो आणि त्यातूनच पृथ्वीला ऊर्जा प्राप्त होते. याच विंडोमधून अथवा खिडक्‍यांमधून पृथ्वीवरील चित्रीकरण करण्याचे काम एअरक्राफ्टवर बसवलेल्या प्लॅटफॉर्मवरील सेन्सॉर करीत असतात. हे सेन्सॉर यापैकी एखादी खिडकी किंवा इतरही खिडक्‍यांमधून आपले काम करीत असतात. हवामानाचे रडार मात्र हवामानाच्या दृष्टीने ढगांच्या बाबतीतील माहिती घेतात, तसेच पावसाबाबतची माहिती जमवतात. ते रडार आणि त्यातील सेन्सॉर त्याचप्रमाणे बनवलेले असतात.
वातावरणातील विंडो किंवा खिडक्‍या या निळ्या, हिरव्या आणि लाल रंगाच्या बॅंडमधून दिसू शकणारी व्यवस्था करतात. मात्र, अल्ट्राव्हायोलेट बॅंडमध्ये ऑक्‍सिजन आणि तत्सम वायू असतात, त्यामुळे त्यातून स्पष्टपणे प्रकाश येऊ शकत नाही. उष्णतेच्या दृष्टीने कार्बन- डाय- ऑक्‍साईड वायू, पाण्याचे प्रमाण या सर्व बाबी असतात.
एकूणच पृथ्वीभोवतीचे वातावरण अतिशय गुंतागुंतीचे आहे. त्यातूनच सूर्याकडून येणारी शक्ती पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर येत असते. मात्र, ती पृथ्वीकडे येताना वातावरणातील विविध प्रकारचा परिणाम होताना दिसून येतो आणि शेवटी हा प्रकाश पृथ्वीवर आल्यानंतर जेव्हा तो परावर्तित होतो, त्यातूनच पृथ्वीवरील परिस्थितीचे चित्रीकरण फार दूरवरूनही होऊ शकते.
रिमोट सेन्सिंगसाठी अनुकूल आणि बिनाअनुकूल स्थिती
विभागाचे नाव वेव्हलेंग्थ रिमोट सेन्सिंगसाठीची उपयुक्तता
गॅमा रे 80.03 नॅनोमीटर रिमोट सेन्सिंगसाठी उपयुक्त नाही.
एक्‍स-रे 0.03 ते 30 नॅनोमीटर रिमोट सेन्सिंगला उपयुक्त नाही.
अल्ट्राव्हायोलेट 0.03 ते 0.4 मायक्रोमीटर्स या सर्वांचे शोषण ओझोन थर करीत आहे.
फोटोग्राफीक अल्ट्राव्हायोलेट 0.03 ते 0.4 मायक्रोमीटर्स रिमोट सेन्सिंगसाठी उपयुक्त कॅमेऱ्याद्वारे अथवा सेन्सॉरद्वारे.
व्हीजिबल 0.4 ते 0.7 मायक्रोमीटर्स रिमोट सेन्सिंगसाठी उपयुक्त कॅमेऱ्याद्वारे अथवा सेन्सॉरद्वारे
निअर अँड मीड इन्फ्रारेड 0.7 ते 3.0 मायक्रोमीटर्स रिमोट सेन्सिंगसाठी उपयुक्त कॅमेऱ्याद्वारे अथवा सेन्सॉरद्वारे
थर्मल इन्फ्रारेड <0.7 ते 3.0 मायक्रोमीटर्स रिमोट सेन्सिंगसाठी उपयुक्त मात्र कॅमेऱ्याद्वारे शक्‍य नसते. सेन्सॉरद्वारे शक्‍य आहे.
मायक्रोवेव्ह किंवा रडार 0.1 ते 100 सेंटिमीटर्स लॅगरवेव्हलेंग्थ हे ढगामधून पास होऊ शकतात. त्याचप्रमाणे धुके आणि पावसातून पास होतात. सेन्सॉरचा वापर करून शक्‍य.
रेडिओ >100 सेंटिमीटर्स याचा शक्‍यतो वापर रिमोट सेन्सिंगसाठी होत नाही.
छायाचित्रांचा अभ्यास -
पूर्वीची छायाचित्रे ब्लॅक ऍण्ड व्हाइट प्रकारातील कॅमेऱ्यांद्वारे चित्रफितीद्वारे घेतली जात असत. उपग्रह चित्रे ही सेन्सॉरचा वापर करूनच घेतलेली असतात. स्कॅनद्वारे एका विभागाचे अथवा अनेक विभागांचे चित्रीकरण सेन्सॉरद्वारे होते, त्यामुळेच व्हिजिबल बॅंडसाठी 400 ते 700 नॅनोमीटरमधील क्षेत्रच वापरण्यास योग्य ठरते. सध्या कलर कम्पोझिट चित्रे घेण्याची कामेही रिमोट सेन्सिंगद्वारे केली जात आहेत. एखाद्याच वास्तव्याबाबतचे चित्रीकरण केल्यास ते ग्रे म्हणजेच तपकिरी रंगाने केले जाते, तर कलर कम्पोझिट हे अनेक चित्रांचे एकत्रित चित्रीकरण मोठ्या चित्राने दाखवले जाते आणि ते चित्र अनेक रंगांनी भरलेले असते.
जेव्हा सेन्सॉरद्वारे फोटो घेतले जातात, त्यात 30 मीटर × 30 मीटरपर्यंत पिक्‍सल साइज सेन्सॉरद्वारे ते काम केले जाते. 1) स्पेक्‍ट्रो रेडिओ मीटर, 2) सिंगल आणि मल्टीचॅनेल रेडिओ मीटर, 3) फास्ट सोलर ब्लाइंड इमेज रेडिओ मीटर या तीन प्रकारांपैकी सध्या बाजारात ऑप्टो-इलेक्‍ट्रॉनिक सिस्टिमची अनेक प्रकारचे सेन्सॉर असलेली इन्स्ट्रुमेंट्‌स बाजारात आणली आहेत.
1) सागनॅक इंटरफ्युरॉमीटर बेस्ड सिस्टिम
2) फिल्टरबेस्ड स्पेक्‍ट्रल इमेजेस
3) स्पेशल रेडिओ मेट्रिक सेरअप
4) रेडिओ मेट्रिक कॅलिब्रेशन्स
5) कम्पलिट इलेक्‍ट्रोऑप्टिकल रिमोट सेन्सिंग डेव्हलपमेंट्‌स
6) इन्फ्रारेड स्पेक्‍ट्रो रेडिओ मीटर
7) परफॉर्मन्स मॉडेलिंग ऑफ आय. आर. सिग्नेचर्स
यांपैकी शेतीतील पिकांच्या बाबतीत अभ्यासासाठी इन्फ्रारेड स्पेक्‍ट्रो रेडिओ मीटरचा वापर करतात.
जी.आय.एस. :
जी.आय.एस. म्हणजेच जिऑग्राफिक इन्फर्मेशन सिस्टिम. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील वेगवेगळ्या घटकांच्या अभ्यासासाठी, मोजमापासाठी आणि वर्गवारीसाठी संगणकप्रणालीवर आधारित तंत्रज्ञान विकसित केले आहे. त्यामध्ये कॉमन डेटाबेसचा वापर केला जातो. त्यामध्ये आकडेशास्त्राचा वापर करून वेगवेगळे नकाशे बनवण्याचे काम केले जाते. उदा. पॉप्युलेशन चॅरॅक्‍टरीस्टिक्‍स, इकॉनॉमिक डेव्हलपमेंट अपॉर्च्युनिटीज (संधी) आणि वनस्पतींचे प्रकार यांचा समावेश होतो. उपलब्ध डेटाबेस आणि नकाशांचा त्यात वापर केला जातो, त्यामुळेच खासगी आणि सरकारी उद्योगांत त्याचा वापर प्रभावीपणे केला जात आहे. त्यामुळेच इतर डेटाबेसपेक्षा ही वेगळी प्रणाली आहे. त्यातूनच एखाद्या घटनेचा वेध घेणे अथवा अनेक घटनांचा वेध घेण्याचे, माहिती देण्याचे काम करणे सोपे जाते.
नवनवीन धोरणे आखण्यासाठी जी.आय.एस.चा वापर वाढत आहे.
रिमोट सेन्सिंगद्वारे बराच डेटा इमेजेस फॉर्ममध्ये गोळा करण्याचे काम केले जाते. त्याच इमेजेसवरून पुढे त्याचे विश्‍लेषण करून, वर्गवारी करून आणि त्यांच्यातील विविधता अभ्यासून जी.आय.एस.कामी त्याचा वापर केला जातो. त्यातूनच पुढे रिमोट सेन्सिंग आणि जी.आय.एस.ची सॉफ्टवेअर बनवली जातात. नासामध्ये अशा सॉफ्टवेअरचा वापर अधिक केला जात आहे. इंडियाना या अमेरिकेतील विद्यापीठात विद्यार्थ्यांना या सॉफ्टवेअर वापराबाबत शिक्षण देण्याचे काम सध्या मोठ्या प्रमाणात सुरू आहे. त्यासच "युनिव्हर्सिटी इन्फर्मेशन टेक्‍नॉलॉजी सर्व्हिसेस' या नावानेही आता संबोधले जात आहे.
जी.आय.एस.चा वापर कंपनी क्षेत्रात आणि सरकारी क्षेत्रात आता मोठ्या प्रमाणात वाढत आहे. त्यात प्रामुख्याने विकासाच्या बाबतीतील तुलनात्मक अभ्यास करणे, एखाद्या मेंटेनन्सबाबतची माहिती संकलित करणे आणि त्यातील उणिवा शोधणे, रस्त्यांचा प्रभावीपणे वापर करणे, व्हेजिटेशनबाबत माहिती उपलब्ध करणे, पाण्याचा वापर, लाइटचा वापर, कम्युनिकेशन सिवेज इत्यादीबाबतची माहिती उपलब्ध होत आहे. रिमोट सेन्सिंगचे काम 1800च्या दरम्यान एरिअल फोटोग्राफी करून सुरू झाले. 1900च्या सुरवातीस एअरबलूनचा उपयोग वाऱ्याची दिशा आणि वेग मोजण्यासाठी प्रथम करण्यात आला.
अपोलो स्पेसक्राफ्टद्वारे 1969 मध्ये पहिली इमेज स्पेसमधून घेण्यात आली. उपग्रहाद्वारे पहिले पृथ्वीचे चित्रण घेण्यात आले. सध्याच्या छायाचित्रे 1000 × 1000 पिक्‍सल स्केलपर्यंत मोठी बनवता येतात. सध्याच्या जे.पी.ई.जी. 2000 नुसार छायाचित्रे लहानात लहान आणि मोठ्यात मोठी बनवता येतात. हवामानशास्त्रात उपग्रहाद्वारे पृथ्वीचे छायाचित्र घेण्याचे काम करून ढगांचे प्रमाण, ढगांची जाडी, हवेची दिशा, हवेचा दाब, ढगांचे तापमान इत्यादी अनेक प्रकारची माहिती उपलब्ध केली जात आहे.
शेवगा पिकाचे नियोजन
लागवडीसाठी आवश्‍यक बाबी