地球同步轨道可实现对地高帧频连续探测，是对地高时间分辨率探测的最优轨道。随着相关关键技术的发展，地球同步轨道高时间分辨率、高灵敏度已成为世界各国遥感领域未来的发展方向及遥感技术发展水平的体现。　　基于上述的应用背景，论文对国内外地球同步轨道高分辨率对地遥感信息获取系统及其相关关键技术的发展展开调研，并以此为依据分析系统设计方案及关键技术的实现途径。文章将对地球同步轨道下的信号分布特征、目标动态范围及系统传函进行分析，进而全面阐述同步轨道高分辨率信息获取系统的指标确定、关键技术研究、验证系统的方案设计与实现以及系统的性能测试结果。　　论文的创新点主要体现在以下几个方面：　　1)提出利用像方小指向镜和分立拼接探测器实现超大规模焦平面视场无缝覆盖的方法，实现地球同步轨道高时间分辨率对地成像；　　2)提出了基于高精度陶瓷压电马达驱动与激光测距闭环控制的大规模面阵焦平面机械拼接方法，并通过两片面阵CMOS探测器进行±10um平面度的焦平面拼接实验验证方案的可行性，最后实验结果表明该方法具有实际可操作性；　　3)采用多通道源同步数据传输控制以及可扩展的PCIe总线进行海量数据的传输与存储，实现峰值0.96Gbps速率的数据实时传输与采集；该方法具有良好的可扩展性和数据码率平滑能力，最高可以实现单通道1.6Gpbs的平均码率实时传输；　　4)利用角点特征对灰度不敏感的特点，提出以两对存在灰度差异的匹配角点作为两点非均匀性校正算法的定标输入，实现对同一视场内不同焦平面间灰度非均匀性校正，该方法从整体上进行灰度调整，克服了地球圆盘内不同时刻、不同光照条件的成像非均匀性影响，视场灰度连续性优于传统图像拼接。