经过五十年的发展，卫星遥感成为在区域和全球空间尺度上探测地球最有效的工具之一，提供了之前无法想象的数据量。卫星遥感能够快速监测大气、陆地和海洋，非接触式的观测过程有效避免了实地测量中的限制和危险。目前，卫星遥感数据支持了大量的实际应用。例如，支持天气预报、农业渔业、测绘、城市规划和矿产资源勘探，监测环境污染、气候变化、海岸线动态、海面温度和盐度、海洋生态系统和生物量、海平面变化、植被、森林等，并为应对COVID-19等科学研究提供了重要的遥感数据支撑。

尤其在近二十年，卫星设计发展迅猛，推出了更先进的卫星载荷。例如，在环境领域对二氧化碳和甲烷监测的MOPITT、GOSAT和OCO，通过监测大气状态进行天气预报和应对气候变化的红外测深仪AIRS、TES、IASI、IMG和CRIS，还有多用途的MODIS、MERIS和SGLI，以及比较专用的ATSR、AATSR、MISR和POLDER等载荷。除了传统的被动观测之外，还发射了CloudSat、CALIPSO和Aeolus等主动观测载荷，用于监测云层、气溶胶和风场的垂直结构。

空间仪器技术和信息学的繁荣发展使得从硬件、数据采集和处理方面对卫星观测的限制大大削弱，学术界在管理和分析卫星数据方面也积累了丰富的经验，不断挖掘现有卫星数据集的潜力，并逐步了解如何改善未来的卫星数据。这些进步帮助人们了解了卫星遥感的真正价值和潜力，但也认识到其局限性。学术界从未停止尝试解决遥感技术存在的基本困难，如信号与噪声分离、准确的仪器校准、观测数据信息量少且不足以完全描述地球物理化学和生物过程、可观测目标和对象数量不断增长等问题。……