Съемка с больших высот ведется через толщу атмосферы, влияние которой (поглощение и рассеяние солнечных лучей, атмосферная дымка и т. д.) неодинаково в различных зонах электромагнитного спектра. Даже в безоблачную погоду атмосфера пропускает солнечное излучение только некоторых участков спектра, которые называют окнами прозрачности. Для остальных лучей электромагнитного спектра, например губительных ультрафиолетовых, атмосфера непрозрачна, как черное стекло.

Для получения аэрокосмических снимков используют три важнейших окна прозрачности - видимый, тепловой инфракрасный и радиодиапазон.

Глаз человека чувствителен только к излучению небольшого участка спектра - видимому диапазону. И на снимках, полученных в этой части спектра, изображения выглядят так, как воспринимает их глаз. Практически все представленные в Атласе снимки получены именно в этом диапазоне.

Снимки в тепловом инфракрасном диапазоне

Инфракрасное излучение принято делить на ближнее инфракрасное, по длинам волн непосредственно примыкающее к видимому, среднее и тепловое инфракрасное, с большими длинами волн.

На снимках в тепловом инфракрасном диапазоне отобразятся невидимые характеристики территории: температуры поверхности воды или почвы, ее влажность и др. Тепловая инфракрасная съемка показывает города как значительные по площади "горячие острова", отличающиеся по температуре от окружающего пространства на несколько градусов.

На снимке Москвы ярким красным пятном выделяются центральные кварталы в пределах Садового кольца, от которых "горячий" цвет распространяется "щупальцами", указывая на объекты, выделяющие тепло, - транспортные узлы и магистрали, промышленные зоны, районы плотной жилой застройки.

Облачность мешает съемкам в видимом и инфракрасном диапазонах. Возможность получать снимки независимо от погодных условий, предоставляет радиодиапазон.

На снимок Москвы в тепловом инфракрасном диапазоне наложено изображение Москвы-реки и основных магистралей города.

Снимки в радиодиапазоне

На радиолокационном снимке изображение земной поверхности формируется отраженными от нее сигналами радиолокатора. На нем хорошо видны неровности поверхности. Поскольку такие снимки можно делать даже полярной ночью и при сплошной облачности, их используют в ледовой разведке для проведения караванов судов во льдах полярных морей. Радиоволны могут проникать и на несколько метров в толщу земли, что позволяет использовать радиолокационные снимки для поиска водоносных слоев в песках пустынь.

Характер изображения городской застройки на радиолокационном снимке определяется размерами зданий, их высотой, формой и материалом покрытия крыш. Например, промышленные зоны с невысокими, но большими по площади зданиями с металлическими крышами выделяются на снимке Москвы светлым тоном (1 - ЗИЛ, 2 - АЗЛК). Существенное значение имеет ориентировка зданий относительно линии полета носителя. От этого зависит и четкость изображения улиц и дорог, рек и прудов.