Ahhoz, hogy az adatok felhasználhatók legyenek, az előfeldolgozás keretében több lépést el kell végeznünk. Elsőként az antenna által vett nyers adatokat elő kell készítenünk a számítógépeinkkel történő felhasználásra. Ez a 10 bites formátumból 16 bitessé való konvertálást, továbbá az adatok szerkezetének a megismerését jelenti.
Az előfeldolgozás leglényegesebb momentuma a földrajzi azonosítás: a földrajzi fokhálózat, a hozzá kapcsolódó jellegzetes földrajzi objektumok (tengerpartok, folyók, stb.) és az országhatárok képre vitele. A cél az, hogy minden AVHRR képi pixelhez egyértelműen hozzárendeljünk egy (lambda, fi) földrajzi koordinátapárt (földrajzi hosszúság és szélesség). Ez egy többlépcsős, összetett folyamat, melynek elvégzése a műholdakról érkező fájlok fejlécén kívül bizonyos navigációs táviratok pontos ismeretét is igényli. Ilyen távirat a NOAA által kiadott ún. TBUS-távirat (TIROS Bulletin United States), mely már a műhold áthaladása előtt 2-3 nappal korábban az alábbi címen letölthető az Internetről.

A HRPT-fájlokban tárolt AVHRR sugárzási értékek nem mások, mint a műszert érő sugárzási teljesítménynek megfelelő ún. beütésszámok. Azonban megfelelő együtthatók és képletek felhasználásával ezen beütésszámok csatornától függően reflektanciává illetve radianciává és ún. fényességi hőmérsékletté (top of the atmosphere brightness temperature) konvertálhatók. A műholdak sugárzásmérő berendezéseinek kalibrációja azoknak az átviteli függvényeknek meghatározásából áll a műszer minden leképező csatornájára, melyek a beütésszám, vagyis a mért és a tényleges sugárzási értékek spektrális eloszlása között létesítenek kapcsolatot. Az átviteli kapcsolat függ a sugárzásmérést végző rendszer hőmérsékletétől és a kalibrálni kívánt csatorna hullámhossz-tartományától. Az a hullámhossz-tartomány, melyben a leképezés történik, alapvetően meghatározza a matematikailag leszármaztatható fizikai paraméterek körét. A látható és közeli infravörös tartományból származó adatokból a Föld felszínének, illetve a felhőzetnek az albedója számítható, míg a távolabbi infravörös tartományból ezek hőmérsékletére következtethetünk vissza.

Ahhoz, hogy számításokat végezhessünk akár a felszíni, akár a felhőzetre vonatkozó AVHRR adatokból, meg kell határozni az ún. felhőmaszkot, vagyis azon képpontok összességét, melyek részben vagy teljesen felhővel fedettek. Ezt a műszer különböző hullámhossz-tartományban mérő csatornáival végezhetjük el. A különböző felhők különböző optikai és termális tulajdonságokkal rendelkeznek, ezért pár egyszerű feltétellel nem lehet az összes felhős képpontot egyértelműen azonosítani, az egyedi módszerek kombinációjára van szükség. A problémát tovább bonyolítja, hogy a felhők eme tulajdonságai időben nem állandók, és hogy az AVHRR által észlelt sugárzási értékeket jelentősen befolyásolja a Nap, a felszíni célpont és a műhold egymáshoz viszonyított geometriai elhelyezkedése, mely a méréskor fennáll. A feladat összetettségét jellemzi, hogy gyakorlatilag nem létezik olyan feltételrendszer, mely az év bármelyik napján kiszűrné az összes felhős és ködös képpontot. A kellően vastag felhőket egyszerű azonosítani. A felhőszűrés nehézségei nem itt rejlenek, hanem abban, hogy felismerjük és kiszűrjük a képpontnál kisebb méretű gomolyfelhőket, vagy felhőfoszlányokat, mely épp oly nehéz feladat, mint a vékony áttetsző cirrusz felhőzet, a kondenzcsíkok vagy akár a ködök azonosítása. Ezt a folyamatot nevezzük felhőszűrésnek.

A kalibrációval nyert fényességi hőmérsékletek és a képekhez tartozó felhőmaszk birtokában lehetőség nyílik az AVHRR adatokból többek között a szárazföld felszíni hőmérsékletének a becslésére is. Két lényeges probléma lép fel, amikor a műholdas adatokból a szárazföld felszíni hőmérsékletének (skin temperature) meghatározásával próbálkozunk: a légkör és a talaj sugárzási hatásai. A légköri abszorpció (sugárzáselnyelés) és emisszió (kisugárzás), illetve a talaj emisszivitása csökkenti a korrelációt a felszín által kibocsátott sugárzás és a műholdon levő sugárzásmérőt ténylegesen elérő radiancia között, megnehezítve a felszínre vonatkozó hőmérsékletek kiszámolását. Első közelítésként egyszerű feladatnak tűnhet hőmérsékleti értékek származtatása egy olyan csatorna méréseiből, melyet közvetlenül a légköri ablakok tartományára terveztek, azaz oda, ahol a légkör majdnem teljesen átlátszó. A légkörnek köszönhetően a feladat azonban nem ilyen egyszerű. Még ha majdnem teljesen átlátszó is, a hatás, amit kivált, nem elhanyagolható.

Irodalomjegyzék