地观测传感网是对地观测领域出现的新方法,实现了多平台多类型传感器协同观测,将现有的观测系统整合成一个独立、自主、任务可定制、动态适应并可重新配置的观测体系。开放地理信息联盟制定了地观测传感网实现所需的信息模型和接口模型标准规范。地观测传感网发展到现在,已经在许多领域取得了重要的应用成果。本文在对成像卫星传感器和对地观测传感网的历史背景和发展现状进行系统深入分析,重点分析了其在灾害监测方面应用情况。指出了对地观测传感网环境下针对观测任务合理安排已有的观测资源完成观测需求是一个迫切需要解决的问题。围绕这个问题,本文开展了成像卫星传感器能力度量方法的研究,即如何实现异构传感器的统一度量,以提高传感网环境下多传感器的协同工作能力。本文分析和总结出了成像卫星传感器能力及能力度量的定义。通过对光学成像卫星传感器、雷达成像卫星传感器和成像卫星平台的技术参数分析和总结的基础上,根据能力度量指标体系选取原则提出了成像卫星传感器能力度量的指标体系。本文使用了不确定性数学方法作为主要的研究方法,构建了成像卫星传感器固有观测能力度量模型和应用观测能力度量模型,以实现传感器能力的度量。成像卫星传感器的固有观测能力度量模型综合使用了主成分分析法和SOM聚类分析方法实现。该方法可以基于传感器的能力指标来衡量传感器的综合性能,并可以按照性能对传感器进行分类。当观测任务被提出后,可以基于对地观测传感器能力分类的结果,合理高效地选择传感器,避免了主观性的干扰,也脱离了对专业背景的依赖,使对地观测传感器在今后的应用中满足更多不同专业背景的用户的观测需求成为可能。成像卫星传感器应用观测能力度量模型在对成像卫星观测任务需求分析的基础上,利用模糊综合评价方法,计算出成像卫星传感器应用观测能力,实现了成像卫星异构传感器的能力统一的量化度量。该方法反映出成像卫星在不同任务需求时的观测能力的变化。与目前常见的卫星能力评估方法相比较,本文的方法实现了异构传感器的统一度量,通过观测任务的需求模型,为成像卫星观测能力提供科学的量化度量的方法；并且为多传感器的协同规划服务提供了一种传感器观测能力的分析方法,通过对观测能力的比较选取最好的卫星观测方案,为建立空天地一体化多传感器协同观测提供可信的决策依据。结合OGC的传感器规划服务实现规范和EO SPS对地观测卫星任务扩展规范,设计和实现了一种基于基于SOA的传感器规划服务框架,并基于本文提出的能力度量模型针对传感器规划服务的GetFeasibility操作进行了扩展,增强了传感器规划服务的可行性分析能力。最后,应用本文的理论研究成果,构建了一套较为完整的灾害监测观测传感网原型系统。结合洪水灾害监测的应用场景对本文的理论和方法进行了进一步的验证和应用。