Para conocer el espacio geográfico se emplean fotografías aéreas, imágenes de satélite y modelos tridimensionales.
Durante el siglo XX, los avances científico-tecnológicos orientados a la recopilación de información geográfica sobre el territorio fueron notables, al grado que se lograron diversificar los métodos e instrumentos para tener acceso a la observación, reconocimiento y estudio sobre los sitios más lejanos de la Tierra.
La fotografía aérea ofreció un panorama nunca experimentado, aviones provistos de cámaras fotográficas con lentes de alta resolución que, al sobrevolar un área determinada, toman fotografías de todos los componentes del espacio geográfico: montañas, ríos, vegetación, asentamientos humanos, actividades económicas e infraestructura.
Las fotografías aéreas proporcionan información valiosa sobre la disponibilidad de algunos recursos naturales, como la extensión de los bosques y las selvas; muestran la dispersión y traza de los asentamientos rurales y urbanos; además, evidencian cuáles son las actividades económicas predominantes en el territorio. Sin embargo, tienen limitaciones: sólo cubren espacios geográficos de reducidas dimensiones y su costo es elevado.
Con las imágenes de satélite, los centros meteorológicos pueden examinar las variaciones de temperatura y humedad del aire y, con estos datos atmosféricos, son capaces de predecir los lugares en que habrá sequía, aquellos en los que lloverá de forma intensa y los que estarán amenazados por un huracán. Además, con estas imágenes podemos identificar las características del relieve, conocer la disposición de los cuerpos de agua, diferenciar los tipos de vegetación y conocer la distribución de los componentes que integran los centros urbanos y rurales.
Los modelos tridimensionales en la actualidad se pueden elaborar mediante modelos digitales de cualquier lugar de elevación para conocer la forma del relieve. Cuando en una computadora procesamos información de las curvas de nivel de un lugar, podemos observar pendientes, elevaciones o planicies del terreno. Estos modelos representan puntos sobre la superficie del terreno, los cuales tienen una localización precisa porque establece sus coordenadas y su elevación.