随着我国科学技术的发展，我国在轨陆地观测卫星数量日趋增多，功能日趋多样，应用领域日趋广泛，用户对卫星数据的需求也越来越复杂。轨道参数和运控策略优化对提高卫星的观测效能，合理利用卫星资源意义重大。本文结合实践工作，旨在提高卫星的综合观测性能，对陆地观测卫星轨道参数的优化和运控策略进行了研究。重点做了以下几方面工作。1.对陆地观测卫星轨道相关的轨道动力学、二体运动理论以及空间摄动理论进行总结归纳。2.在对轨道设计理论学习的基础上，结合校外实践工作，进行了陆地观测卫星观测效能分析。研究了轨道高度与卫星观测效能相关的数学模型，建立了与卫星效能相关的多个子目标函数，为多目标优化求解打下基础。3.研究了多目标优化算法，利用多目标优化算法对卫星轨道高度进行优化求解。在优化求解的基础上，基于Q值选取确定出回归性能和重访性能最优的轨道参数。4.研究了多星联合观测方案，利用STK卫星仿真工具软件对多星联合观测性能的提升进行了模拟仿真计算。5.利用历史轨道数据进行了轨道演变等相关方面的研究，在此基础上结合理论推导确立了轨道优化保持策略。本文的主要创新点在于：1.利用多目标优化算法，综合多个卫星效能参数对卫星轨道高度进行优化求解。2.通过对多星组网联合观测方案的研究，优化卫星运行策略。