近代的遥感技术，是从宇宙的高度来探测空间宏观规律，认识我们的地球的，可为国土整治、开发资源、监测环境、测绘地图、研究洲际与全球变化问题提供丰富的信息源。陈述彭为我国遥感的发展倾注心血。早在1954年，他编制一部《中国地形鸟瞰图》，把透视点放在外层空间的高度上，用了球面投影和水彩艺术方法，将我国的锦锈河山，予以地理学和地图学的剖析。这种从空间的高度来研究国土的构思，反映了他当时从宇宙来观测地球表层的憧憬。1962年，他率队到海南岛，实验用航空相片勘查土地资源，作出坡度、地质、地貌、土地利用、植被、土壤六种多比例尺的系列图，这是国内外首次开展的航空相片系列制图，得到了我国规划部门的好评（直到1969年墨西哥才制订全国系列制图计划）。这以后如富铁控矿构造研究，唐山震害背景分析，他都亲自带头应用航空和卫星相片，倡导遥感积极为社会主义建设服务。
在国际空间技术发展的高潮中，他率团考察了墨西哥、英国、瑞典的遥感，特别注意“国际动向与前沿”，对那些行之有效的有技术特色的部分都提出报告，如系列制图、侧视雷达、图象处理、应用分析、信息系统等，使我国有所借鉴。他强调，发展遥感应结合我国的自然环境与社会主义建设特点，群策群力，走出自己的路子，并应加强环境形成机理与应用分析，以避免国外遥感数据利用率不高的弊端。他先后在许多部门作遥感国际动向和在资源、环境、测绘、国防中应用的专题学术报告，并发表了一系列论文，为我国遥感在各个领域中的全面发展指出方向。全国科学技术大会号召“要重视空间科学遥感技术和卫星应用研究，建成现代化空间研究和卫星应用体系”后，他一直把遥感作为一个具有整体范畴的系统工程来看待，主张应有全国统一的管理协调机构作出统一的规划，集中力量协同作战，因此他在组织工作上作了不懈的努力。他倡导成立中国地理学会环境遥感专业委员会，把50年代在测绘、水利、林业、地质、铁道、地理各部门已发展起来的遥感应用引向深入。并走向基层调研全国各部门对遥感的需求与科技力量，为国家科委统筹决策献计献策。并在遥感应用技术与制图自动化实验中心的基础上，创建并领导中国科学院遥感应用研究所，作为中国科学院遥感应用研究的一个基地。以后，他受聘担任国家科委新技术局国家遥感中心顾问兼研究发展部主任，他对制订国家遥感发展规划、组织攻关、开展国内外学术交流、培训服务等方面均甚关注。这样，我国遥感发展有了一个坚强的国家领导体制、合理的机构布局、活跃的学术空气，其中凝聚了他的不少辛劳。
他以生态系统观点领导开展多学科综合性的国家重大遥感实验。如以亚热带山区开发生态农业与矿产地热资源为重点的腾冲遥感，以清查水土资源、监测环境污染的天津城市遥感，以及研究水能开发、环境地质为主题的二滩遥感，都能急国家之所急，收到一次实验多方受益的良好效果。由于这些实验取得了丰富的信息，运用了多种遥感数据的对比论证，多学科的遥感技术与应用紧密结合，为我国资源与环境遥感做出了示范，培养了第一批骨干人才，创造了经验，对全国遥感的发展产生了深远的影响，因而多次获国家科技进步奖。
他十分重视遥感系列制图，因为由遥感实验所取得的丰富信息以地图的形式来表现才易为规划决策或工程设计者所接受，并以此为根据可以对一个区域的知识进行空间剖析和综合论证。因为多学科的知识来自同一信息源，易于反映出种种分布现象之间的联系而会启发出新的认识，所以这种区域分析方法可为资源、环境、工程分析提供优质的信息服务。他主张在进行系列制图时，要制订统一的分类的图例系统，遵循逻辑有序的作业流程，按照从地形图到专题图，从专题分析到综合推理预测的步骤进行，才有利于实现深入的分析和高度的综合。他所主编的《腾冲航空遥感图集》、《陆地卫星影象中国地学分析图集》、《天津环境质量图集》，分别代表了由航空、航天遥感与机助制图不同方法所取得的创造性成果。系列制图在全国多处遥感中推广后更有新的发展。
为使遥感应用深化，他主张运用多源数据的综合分析，多时相数据的对比论证，塑造出事物的动态全过程，这样才有利于解决资源、环境与生产力等问题，并掌握灾害预报与险情分析的主动权。他在《自然环境变迁遥感监测与预报》、《发展遥感动态研究》中所述，对遥感的深入与提高极有启迪。
1970年，他就强调遥感应为全球研究服务，指出利用卫星遥感认识全球地学、生物学规律，分析世界环境问题，或研究外贸地理条件十分必要。他的《航天遥感对地球的宏观分析》发表后，引起了普遍的关注。
他期望我国早日建成自己的航天遥感应用系统。1979年提出《推广、应用、准备发射资源卫星的建议》，1988年发表《地球资源卫星应用系统智能化》，他主张资源卫星从设计到发射、接收处理、应用各个技术环节，应本着协调合作的精神，作为一个系统工程来对待，早日实现分析的智能化，以保证遥感数据能及时转化为专题图以满足用户迫切需要。1989年他被聘为中国资源卫星应用系统总设计师，1990年又被任命为中国科学院空间科学与应用委员会副主任，这将使他的期望有可能付诸实现。