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遥感（Remote Sensing，简称RS），最早是由美国海军研究局的艾弗林·普鲁伊特提出。遥感技术是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术，增强了人类在区域以至全球尺度上开发资源、动态监测地表信息变化的能力。
1957年苏联发射了人类第一颗人造卫星，标志着人类进入太空时代。20世纪60年代初，人类实现了从太空观察地球的壮举，并取得了第一批从宇宙空间拍摄的地球卫星图像，从此人类开始以全新的视角来认识自己赖以生存的地球。20世纪70年代初，美国发射了用于探测地球资源和环境的地球资源技术卫星（陆地卫星-1），为航天遥感的发展及广泛应用开创了一个新局面。至今，世界各国共发射了各种人造地球卫星已超过3000颗，通过不同高度的卫星及其载有的不同类型的传感器，不间断地获取地球上的各种信息，如图1-2所示。航空遥感和航天遥感各自发挥优势，融为一个整体，构成现代遥感技术系统，为进一步认识和研究地球、合理开发地球资源，提供了强有力的现代化手段。
纵观遥感的发展，遥感技术已经渗透到国民经济的各个领域，对推动经济建设、社会进步、环境改善和国防建设起到重大作用。但是当前遥感仍处于从实验阶段向生产型和商业化过渡的阶段，在其实时监测处理能力、观测精度及定量化水平、遥感信息机理、应用模型建立等方面仍不能满足实际应用要求。因此，今后遥感将进入一个更为艰巨的发展历程，各个学科领域的科技人员应协同研究，共同促进遥感的更大发展。
图1-2 现代遥感发展阶段
我国疆土辽阔，自然环境复杂多样，自然资源丰富。遥感的发展对清查和掌握我国自然资源及推动国民经济发展起着重要的作用。
20世纪50年代开始，我国组建队伍开展航空摄影和应用工作。有关院校设立了航空摄影专业或课程，培养专业人才，为我国的遥感事业发展打下基础。20世纪70年代初，我国成功发射了第一颗人造地球卫星，开启了我国遥感事业的大门。20世纪80年代，遥感卫星发展空前活跃，太阳同步轨道的“风云一号”气象卫星和地球同步轨道的“风云二号”的发射，使我国开展宇宙探测、通信、科学实验、气象观测等研究有了自己的信息源。随后，“北斗一号”“北斗二号”定位导航卫星及“清华一号”的成功发射，丰富了我国卫星的类型。此后，随着我国遥感事业的进一步发展，我国的地球观测卫星及不同用途的多种卫星也形成对地观测系列，并进入世界先进行列。2006年“遥感卫星一号”,2007年“遥感卫星二号”“遥感卫星三号”,2008年“遥感卫星四号”,2009年“遥感卫星六号”,2010年“遥感卫星十号”“遥感卫星十一号”，这些卫星主要用于科学实验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域，对我国国民经济发展发挥着积极的作用。2015—2019年，我国发射了第一套自主研发的商业遥感卫星“吉林一号”商业卫星，“吉林一号”一箭四星的成功发射标志着中国航天遥感应用向商业化、产业化发展迈出了重要的一步。我国遥感事业的快速发展离不开国家的重视和支持，国家成立了遥感中心，集中领导及协调全国的遥感发展，并集中人力、物力进行科技攻关、重点突破，不但缩短了与国际遥感先进水平的差距，还在个别领域达到国际先进水平。我国疆域辽阔，自然环境复杂，为建设美丽中国，国家先后组织大区域遥感工程，完成区域的治理开发及规划，为2035年实现生态环境根本好转，美丽中国目标基本实现做出贡献。
随着遥感技术的发展，获取地球环境信息的手段越来越多，信息越来越丰富。因此，为了充分利用这些信息，建立全面收集、整理、检索以及科学管理这些信息的空间数据库和管理系统，加快进行遥感信息机理研究，进行多种信息源的信息复合及环境信息的综合分析，构成当前遥感发展的前沿课题。在未来的发展中，伴随着我国综合国力的上升，经济的高速发展，相信我国的遥感技术一定会走在世界前列，一定会从各个方面更好地为国民经济建设服务，一起向未来，建设美丽新中国。
随着科学技术的进步，光谱信息成像化、雷达成像多极化、光学探测多向化、地学分析智能化、环境研究动态化以及资源研究定量化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。
①遥感影像获取技术更先进。随着高性能的新型传感器研发水平的提高，高空间和高光谱分辨率是卫星遥感影像获取技术的发展趋势；雷达遥感具有全天时、全天候获取影像以及穿透地物的能力，提高了环境资源的动态监测能力；开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术，定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程，在全球气候变化的研究中发挥更大的作用；由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力。
②遥感信息处理方法和模型更科学。神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术，大大提高了多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用，是目前遥感技术的主要发展方向。
③一体化计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点，将推动3S一体化。3S一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。
④建立国家环境遥感应用系统。国家环境遥感应用系统将利用卫星遥感数据和地面环境监测数据，建立天地一体化的国家级生态环境遥感监测预报系统以及重大污染事故应急监测系统，可定期报告大气环境、水环境和生态环境的状况。
遥感（RS）技术通过不同遥感传感器来获取地表数据，然后进行处理、分析，最后获得感兴趣地物的有关信息，并且随着遥感技术的发展，这种技术所能获得的信息越来越丰富。地理信息系统（GIS）的长处在于对数据进行分析。如果将两者集成起来，一方面，遥感能帮助地理信息系统解决数据获取和更新的问题；另一方面，可以利用地理信息系统中的数据帮助遥感图像处理。全球定位系统（GPS）在实时定位方面的优势使得GPS与遥感图像处理系统的集成变得很自然。不管是地理信息系统，还是遥感图像处理系统，处理的都是带坐标的数据，而全球定位系统是当前获取坐标最快、最方便的方式之一，同时精度也越来越高。3S集成，即遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的集成可谓是水到渠成的事。
地理信息系统是遥感图像处理和应用的技术支撑，如遥感图像的几何配准、专题要素的演变分析、图像输出等。遥感图像则是地理信息系统的重要信息源，如向地理信息系统提供最现实的基础信息，利用遥感立体图像可自动生成数字高程模型（DEM），为地理信息系统提供地形信息。通过数字图像处理、模式识别等技术，对航天遥感数据进行专题制图，以获取专题要素的基本图像数据及属性信息，为地理信息系统提供图形信息。遥感与地理信息系统内在的紧密关系，决定了两者发展的必然结合。这种结合现在主要应用在地形测绘、数字高程模型数据自动提取、制图特征提取、提高空间分辨率和城市与区域规划以及变形监测等方面。
遥感与全球定位系统的结合应用，将大大减少遥感图像处理所需要的地面控制点，并且可实时获取数据、实时进行处理，使遥感图像的应用信息直接进入地理信息系统，为地理信息系统数据的现势性提供新的数据接口，由此可加速新一代遥感应用技术系统的自动化进程以及作业流程和处理技术的变革。目前，遥感与全球定位系统的结合主要应用于地形复杂的地区制图、地质勘探、考古、导航、环境动态监测以及军事侦察和指挥等方面。
3S集成是GIS、GPS和RS三者发展的必然结果。3S的迅猛发展使得传统的地球系统科学所涵盖的内容发生了变化，形成了综合的、完整的对地观测系统，提高了人类认识地球的能力。现在也有人不仅限于3S，提出更多的系统集成，将“3S”再加上数字摄影测量系统（DPS）和专家系统（ES）构成“5S”，还有将3S系统与实况采集系统（LCS）和环境分析系统（EAS）进行集成以实现地表物体和环境信息的实时采集、处理和分析。