وقتی صحبت از جمع‌آوری داده‌های بصری روی زمین می‌شود، گزینه‌ای بهتر از فضا به ذهن نمی‌آید. در نتیجه، شاهد این هستیم که هم سازمان‌های دولتی و هم شرکت‌های بزرگ به میزان قابل توجهی در فناوری حسگرهای فضاپایه سرمایه‌گذاری می‌کنند؛ امری که نویدبخش فراهم‌آوری میزان بی‌سابقه‌ای از داده‌های عملی به منظور ذخیره‌سازی، تجزیه و تحلیل و همچنین بهره‌گیری هرچه بیشتر از آن‌هاست.
سامانه‌های مختلف ماهواره‌ای که در مدار زمین کار می‌کنند به عنوان مؤلفه‌ای مهم در زیربنای دیجیتالی بخش‌های دولتی و خصوصی عصر حاضر به کار گرفته می‌شوند. سامانه‌های مذکور و ماهواره‌هایی که آن‌ها را در مدار حمل می‌نمایند به لطف پیشرفت هوش مصنوعی و برنامه‌های یادگیری ماشینی با سرعت بسیار بالا طی سال‌های اخیر به طور قابل ملاحظه‌ای توسعه پیدا کرده و تکامل یافته‌اند.
تصویربرداری از فضا پدیده جدیدی نیست؛ اولین تصاویر مداری ۷۱ سال پیش توسط موشک V-2 که یک موشک بالستیک دوربرد ساخت آلمان است، ضبط شدند. سپس در سال ۱۹۷۲، فضاپیمای آپولو ۱۷ (Apollo 17) اولین تصویر کامل و روشن از زمین را از فاصله‌ای دور به ثبت رساند.
امروزه، اکثریت قریب به اتفاق تصاویر ضبط شده در فضا توسط ماهواره‌هایی تهیه می‌شوند که به دور زمین در گردش‌اند. به لطف پیشرفت‌ها در فناوری، این ماهواره‌های مدرن، سبک‌تر، کوچک‌تر و ارزان‌تر از نمونه‌های قبلی خود هستند؛ عواملی که آن‌ها را قادر به حمل محموله‌هایی پیچیده‌تر و با تعداد بیشتر می‌نماید. آن‌ها همچنین از دوربین‌هایی بهره میبرند که امکان ضبط عکس‌ها و فیلم‌هایی با وضوح فوق‌العاده بالا را فراهم می‌کنند.
در مورد تصویربرداری از فضا فقط تجهیزات نصب شده بر روی ماهواره‌ها نیستند که از لحاظ فناوری، تکامل و توسعه عمده‌ای را تجربه کرده‌اند؛ بلکه پیشرفت‌ها در هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی، ماهواره‌های امروزی را به یک هوش دیجیتالی مجهز ساخته که برای تجزیه و تحلیل داده‌های جدید مورد نیاز است.
ماهواره‌ها در حقیقت مانند جاروبرقی به جمع‌آوری داده‌ها پرداخته و میلیون‌ها گیگابایت اطلاعات را به صورت هفتگی تهیه می‌نمایند. ورود حجم زیادی از داده‌ها نیازمند یک پیش دستهبندی مبتنی بر هوش مصنوعی است؛ جایی که سامانه دوربین ماهواره متناسب با دستورات مختلف، مفیدترین اطلاعات از پیش پردازش شده را گردآوری می‌نماید. ماهواره‌ها به منظور هدف‌گیری هر چه مؤثرتر و مفیدتر تصاویر مورد نظر کاربر از یادگیری ماشینی استفاده می‌کنند. البته باید توجه داشت در حالی که سامانه‌های رایانه‌ای نصب شده بر روی آن‌ها می‌توانند در ثبت و پیش‌پردازش تصاویر بسیار مؤثر باشند، فضای کوچک آن برای ذخیره‌سازی داده‌ها در مقیاس بزرگ یا تجزیه و تحلیل‌های قوی ایده‌آل نیست.
اینجا جایی است که اهمیت و تأثیر ایستگاه‌های زمینی مشخص می‌شود. دهه‌ها پیش، زمانی که تعداد ایستگاه‌های زمینی بسیار کم بود، ممکن بود برای ماهواره‌ها چندین ساعت زمان ببرد تا مکانی مناسب برای انتقال داده‌ها به سطح زمین بیابند. امروزه اما با زیاد شدن تعداد این ایستگاه‌ها و اینکه آن‌ها در نقاط مختلف زمین یافت می‌شوند، ماهواره‌ها می‌توانند به طور پیوسته اطلاعات را از فضا به زمین مخابره نمایند. پس از انتقال موفقیت‌آمیز تصاویر، رایانه‌های بسیار قدرتمند روی زمین، الگوریتم‌های هوش مصنوعی خود را جهت مرتب‌سازی، دستهبندی، تجزیه و تحلیل و آماده‌سازی اطلاعات مطابق با مشخصات مورد نیاز مشتریان اجرا می‌کنند.
حال چگونه می‌‌توان از دوربین‌های قدرتمند مجهز به هوش مصنوعی ماهواره‌هایی که با سرعت ۷۰۰۰ مایل بر ساعت در حال چرخش هستند استفاده کرد؟
مدت‌هاست که تصاویر ماهواره‌ای تأثیر خود را در بهبود تلاش‌های مربوط به مسائل زیست‌محیطی و امنیت عمومی نشان داده‌اند. در سال‌های اخیر شاهد آتش‌سوزی‌های گسترده در غرب ایالات متحده مانند آتش‌سوزی سال گذشته کالیفرنیا بوده‌ایم. تشخیص زودهنگام مسائلی از این دست توسط ماهواره‌ها و ارائه اطلاعات مهم و به موقع در مورد شرایط موجود در زمین، این فرصت را برای تصمیم‌گیرندگان فراهم می‌آورد تا مؤثرترین و ایمن‌ترین راهکار را اتخاذ و عملیاتی نمایند.
سازمان‌های مرتبط با محیط زیست می‌توانند در طول زمان از تصاویر ماهواره‌ای برای تشخیص تغییرات در فعالیت‌های زیست‌محیطی مانند خشک شدن مرداب‌ها یا وقوع سیلاب‌ها استفاده کنند و مقامات مالیاتی نیز از داده‌های جمع‌آوری شده توسط ماهواره‌ها به منظور ارزیابی دقیق‌تر کاربری زمین‌ها بهره ببرند. همچنین عکس‌های به دست آمده از طریق فضا به حسابرسان در متمایز کردن و تفکیک زمین‌های زراعی، تجاری و مسکونی از یکدیگر کمک می‌کند؛ بدون اینکه نیاز به حضور فیزیکی در محل باشد.
ادارات حمل و نقل به تصاویر ماهواره‌ای برای درک مدل‌های ترافیکی و انجام اقدامات در جهت کاهش بار ترافیکی متکی هستند. تصاویر دریافتی از میزان تراکم خودروها در پارکینگ‌ها در مقابل خرده‌فروشان بزرگ قبل از خریدهای ایام تعطیلات می‌تواند به دولت محلی و مشاوران اقتصادی شهر کمک کند تا پیش‌بینی دقیق‌تری از افزایش ناگهانی در میزان خرید و فروش‌ها داشته باشند. علاوه بر این‌ها، افزایش قدرت محاسباتی هوش مصنوعی برای سربازان در خارج از مرزها این امکان را فراهم آورده است تا تصاویر با جزئیات بسیار بالا را با تصاویر کلی مناطق ترکیب نموده و بدین ترتیب عکس‌هایی از نواحی مورد نظر را جهت به دست آوردن اطلاعات لازم از بیگانگان در زمان وقوع اتفاقات و حوادث مختلف تهیه نمایند.
ماهواره‌ها همچنین در پیش‌بینی وضعیت هوا و سامانه‌های جی‌پی‌اس (GPS) نقش ایفا می‌کنند؛ مقصود ماهواره‌های امروزی است که مجهز به فناوری حسگر قدرتمند هستند و از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی بهره میبرند؛ ماهواره‌هایی که به سازمان‌ها و ارگان‌های مختلف دولتی در جهت اتخاذ تصمیماتی هوشمندانه‌تر برای شهروندانشان کمک شایانی می‌کنند.