El desplazamiento y la deformación son medidas fundamentales de los movimientos de masa en la superficie terrestre, como el flujo de glaciares, el deslizamiento de glaciares y los deslizamientos de tierra. Los métodos basados en el terreno para monitorear estos movimientos de masa pueden ser costosos, consumir mucho tiempo y tener limitaciones en la cobertura espacial y temporal. Las técnicas de teledetección, aquí el emparejamiento de imágenes ópticas repetidas, se utilizan cada vez más para obtener campos de desplazamiento y deformación. Las tasas de deformación generalmente se calculan en un paso de post-procesamiento basado en los gradientes del campo de velocidad medido. Este estudio explora el potencial de calcular automáticamente y directamente las tasas de velocidad, rotación y deformación en los movimientos de masa de la superficie terrestre simultáneamente a partir de las posiciones de emparejamiento y los parámetros de los modelos de transformación geométrica utilizando el enfoque de emparejamiento por mínimos cuadrados (LSM). Los procedimientos se ejemplifican utilizando imágenes satelitales y aéreas de alta resolución bitemporales del flujo de glaciares, el deslizamiento de glaciares y el deslizamiento de tierras. Los resultados muestran que el LSM empareja las imágenes y calcula las tasas de deformación longitudinal, las tasas de deformación transversal y las tasas de deformación cortante de manera confiable, con desviaciones absolutas medias del orden de 10-4 (un nivel de significancia por debajo de los valores medidos) según se evalúa en terrenos estables. El LSM también mejora la precisión de la estimación de desplazamiento de la correlación cruzada normalizada de precisión de píxeles en más del 90% en circunstancias ideales (simuladas) y en aproximadamente un 25% para imágenes multi-temporales reales de movimientos de masa.