卫星在太空能看清地面，依赖有一套先进的卫星电子探测系统、和地面基站的操作程序。
一、卫星电子探测器是卫星看清地面的眼睛，是先决设备条件。
卫星在数万米太空能看清地面街景、人像、树木花丛，得益于它的卫星电子探测器。
卫星电子探测器由光学传感器、高分辨相机、长焦距的太空望远镜头等设备组成，也称卫星相机(CCD)。是用多块独立的电子耦合器形成“像素阵列”而合成的高像素“数码相机”，然后利用照相机原理进行光学探测和拍照。
卫星相机的分辨率离不开极高的像素支持。像素是组成数字图像的最小单元，像素的个数越多可挖掘的信息量越大。
美国的哈勃天文望远镜、像素高达32亿，可探测到一百亿光年的星体。现在的卫星相机输出像素都可在亿位数以上，当它们以视场角60度摄录时、单张像片能覆盖40～70公里，分辨率可以精确探测到地面20厘米以下的物件。甚至探测出地面所用手机型号、看清一枚硬币，同时能跟踪65个动态目标。
属于卫星光学遥感范畴的光学相机、因采用高感光的长焦距天文望远镜头，极大的提升了对地面两个物体间差距的分辨率，其多光谱的分辩能力优胜于全色或多谱的分辨率。能做到在万里的太空之外对地物皆知。
二、地面基站程序操作是卫星看清地面的关键。
卫星从发射升空进入相应高低不同轨道，通常以7.5Km/S的轨道速度飞行。会自动消除大气阻力、太阳和风的压力进行设定的高度、轨道、恣态的调整，在确定时间内通过指定地区拍照。但不是一路狂拍、而需根据地面基站指令“行事”。
当需要卫星拍照时，地面基站控制系统会发出指令，让卫星何时何地拍照、明确拍摄的指定对象。並根据北斗或GPS告知的卫星在太空的确切位置、测量出太阳和卫星相对地球的角度，决定卫星拍摄的曝光时间，让卫星上的星像跟踪仪校准好照相机的位置和角度。
此时，卫星上的相机巳调整和排列完毕。卫星越过拍摄目标如上海环球金融中心时，卫星的反应轮即会转动、给它确定方向，临近适当位置、反应轮会反向运动让卫星悬停在空中旋转，调整排列好的相机即可对特定目标连续不断地进行扫描和拍照，产生高像素的图片。
拍摄好的图像文件、先由数据处理装置加以压缩，数据量可达数十亿字节的数据、原先都是存储在卫星兆级固态驱动器上，然后定时下传，现在的技术巳实现了实时的随拍随传。
而卫星每天通过无线电波向地面站下载的加密图像数据，经基站解码、调制解调后就成了卫星看清地面拍摄的图片了。
我国于2019年11月3曰发射的高分七号卫星、搭载了双线立体相机和激光测高仪，巳能拍摄10亿像素的地面“3D成像”，不仅能看到地面物体色彩深浅、物体大小、还能看到高度，获得高清大视场图像，使地物数据信息更加丰富，大幅提升了我国卫星对地观测与立体观测水平。