从1957年第一颗人造卫星上天以来，每年发射卫星的数量越来越多。现在已经达到每年平均超过150次发射，卫星已经成为获得地球数据和进行科学实验的主要手段。
卫星遥感是数字地球获取数据的主要手段。卫星遥感包括不同轨道高度、不同分辨率的陆地卫星系列、海洋卫星系列、气象卫星系列、测地卫星系列及小卫星系列；空间分辨率从0.5米到400米；光谱从紫外、可见光、红外到微波；波段从1个到240个；影像处理技术从光谱校正、几何校正、影像增强、特征提取、自动识别分类、自动成图、数据压缩及与数据库、地理信息系统及网络技术（Internet）相连接等，都已经取得了很大的成绩。与数字地球相关的卫星遥感技术，主要有海量的卫星数据的快速处理问题。AlGore在报告中指出：仅就NASA的行星地球计划而言，每天将产生1000G字节的信息，而这些信息的利用程度很差。主要问题是处理技术和其他地球信息综合应用问题。Al．Gore在报告中还指出1米分辨率的卫星图像是数字地球的重要技术指标等问题。这些问题是我们重点研究的对象。
关于1米分辨率的卫星遥感数据，在军事应用方面早已不成问题，甚至厘米级的技术水平也已经达到。
高级锁眼-11（KH-11）光电成像侦察卫星：既能普查（地面分辨率优于3～5米），又能详查（地面分辨率优于2米）；既能在白天进行可见光成像，又能进行夜间红外照相。该光学系统镜头采用了自适应光学成像技术，在电脑控制下，随视场环境灵活地改变主透镜表面曲率，从而有效地补偿大气层造成的畸变影响，使地面分辨率达到0.1米。红外成像系统能在光线不足或全黑的条件下拍摄地面目标和发现热源。它还具有极强的、机动的变轨能力，轨道高度在280～1000公里间随时可以调整，卫星所获得的数字图像数据用“跟踪与数据中继卫星”，实时传到贝尔沃堡地面站，10分钟内可将结果传给用户。
长曲棍雷达成像侦察卫星（Lacrosse）：载有极高地面分辨率的，0.3～1米的合成孔径雷达成像仪，能克服云、雾、雨、雪和黑夜的障碍，实现全天候成像。它不仅能发现地面的任何车辆、船只、桥梁及各种设施，而且对地下有一定的穿透能力，穿透森林的覆盖，在干沙和干土条件下穿透深度达数十米，甚至可达100米。该卫星自重15吨，轨道高度680公里，一颗卫星每天对同一地点可成像一次。
美国的行政部门已授权商业卫星系统在1998年早些时候提供1米分辨率的遥感影像，实现了以前只有用航空相片才能达到的精度。但这一项计划，由于技术的原因被推迟了，估计很快就能实现（表12．1）。
在1米分辨率的卫星影像上，地面的资源、环境、社会与经济的主要内容都可以清晰可见，可见它的意义与用途都是很大的。
1米分辨率的卫星影像，如果是全球覆盖，其数据量之大可能不止1000G字节了。如果每天重复一次，那怕是若干天重复一次，它的数据亦可称为是“海量”。如果再加上要求快速处理，可见难度非常大。因此，美国正在开发超级计算机来解决这个难题。其他国家没有“超级计算机”怎么办？能否用多台普通计算机进行平行处理的方法来替代超级计算机，或开发一些其他技术来处理，这是需要攻关的难题。
对于数字地球的数据获取来说，小卫星将成为十分重要的工具之一。小卫星应该成为数字地球计划的组成部分。
在最近五年来，科学家对于发射小卫星发生了兴趣。因为发射小卫星具有以下的优点：费用低、周期短，有利于进行新的传感和新的应用实验。一个小的国家，甚至一所学校，乃至学生作的实验都可发射一颗小卫星，因此人们把当今称为“小卫星世纪”（“the micro-sat era”）。小卫星将成为数字地球的数据获取的主要手段。
关于小卫星，至今还没有统一的定义。但是目前大多数人同意以下表12．2的意见。
我国对于小卫星也十分重视，早在几年前就筹备发射自己的小卫星。现在清华大学与英国 Surrey大学协作，计划在1999年发射“清华一号”小卫星，用于卫星通信和遥感（分辨率为50米）；清华大学还准备发射“清华-2号”，遥感传感器的分辨率计划为1.8米。哈尔滨工业大学、中国科学院上海冶金研究所和空间中心也都准备发射自己的小卫星。美国JPL计划发射1公斤重的超微卫星，拟发射一百颗这样的科学实验卫星。
