一种基于包络对偶算法体系的对地观测卫星多学科优化系统，它涉及包络对偶算法体系的对地观测卫星多学科优化系统的5个分层：数学模型层L1，优化模型层L2，算法计算层L3，数据层L4和应用层L5；它们之间是信息传递关系，依次为L1?L2?L3?L4?L5；本发明是在对地观测卫星数学模型基础上，确定优化目标?对地观测分辨率和相关约束，并构建卫星的优化模型，然后用包络对偶算法对卫星模型进行优化计算，如果优化结果满足收敛准则，则得到卫星最优的对地观测分辨率。它也可以实现对卫星设计目标和参数变量的快速计算，和传统的卫星设计?试验?更改设计?试验的流程相比，提升了效率。