图像传感器及其信息获取技术相关技术是制约静止轨道高时间，高空间分辨率对地观测发展的关键因素之一。具体来说其相关内容主要包括单片大面阵图像传感器的研制，像元规模扩展，高速低噪声图像信息获取，大容量图像数据传输及存储，大面阵高分辨率成像系统定量化测试等。围绕这几个部分，本文进行了下面几点具体研究。1.在充分分析静止轨道凝视成像所对应的观测目标特性的前提下，对于图像传感器设计的具体参数，如像元规模，像元尺寸，噪声电子数，满阱电子数等提出了详细要求。同时依托于所选择的成像方式及图像数据传输链路完成了单通道及多通道图像获取的准确噪声建模，为完备的系统定量化分析提供了理论支持。2.依托于中国科学院最新研制成功的可见CMOS12800×12800图像传感器进行验证性的原理样机设计。考虑到像元规模扩展的需求，对四片该器件进行基于PCB板的微缝拼接。在本文中，以同基片设计生产所得CMOS2560×2560器件作为微缝拼接的替代品，进行原理性的验证说明。3.在完成原理样机系统搭建后，基于科学应用的实际要求，对样机系统进行详尽的定量化分析，定量化分析的内容主要包括三个方面，分别是图像传感器组件微缝拼接几何参数分析，高速低噪声信息获取系统定量化分析，图像传感器响应电子学特性定量化分析。定量化分析的结果表明图像传感器及原理样机系统的具体指标均达到了预设指标需求，为其最终的工程化，项目化提供了实验基础。在更为具体的方面，对于图像传感器微缝拼接几何参数测试，提出基于成像的综合分析方案，对比于间接式的仪器测量具有相似的结果。同时对于超大面阵图像传感器像元时间噪声测试所面临的较为明显的欠采样问题，从理论上证明了欠采样不影响时间噪声大小，只会影响噪声频谱特征，在相邻像元上体现为空间噪声的变化，这一点在像元时间噪声定量化测试的过程中可以不予关注。