中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院在中國科學(xué)院電子學(xué)研究所、遙感與數(shù)字地球研究所、光電研究院的基礎(chǔ)上整合組建。其中，電子學(xué)研究所創(chuàng)建于1956年，為我國第一個(gè)綜合型電子與信息科學(xué)研究所；遙感與數(shù)字地球研究所于2012年在原遙感應(yīng)用研究所（1979年）、對(duì)地觀測中心（2007年）基礎(chǔ)上組建，為我國遙感科學(xué)與綜合應(yīng)用技術(shù)研究機(jī)構(gòu)；光電研究院組建于2003年，是光電工程、航天航空和應(yīng)用科技等三個(gè)主要領(lǐng)域兼具總體管理與技術(shù)總體職能的高技術(shù)研究單位。
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重要?dú)v史節(jié)點(diǎn)
1956年9月，根據(jù)國務(wù)院制訂的我國十二年科學(xué)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃和發(fā)展“無線電電子學(xué)”等新技術(shù)的四大緊急措施，經(jīng)中央批準(zhǔn)，成立了中國科學(xué)院電子學(xué)研究所籌備委員會(huì)，并從北京物理所、長春電機(jī)所等單位抽調(diào)48位科技人員，租用西苑大旅社6號(hào)樓開始創(chuàng)業(yè)工作。
1958年7月遷入中關(guān)村，正式啟用中關(guān)村研究基地，相繼成立十個(gè)研究室。
1960年3月，建立0305工廠，學(xué)科設(shè)置幾乎覆蓋當(dāng)時(shí)無線電電子學(xué)的全部領(lǐng)域，職工達(dá)2000余人。
1960年7月12日，經(jīng)中國科學(xué)院第五次院常務(wù)會(huì)議批準(zhǔn)中國科學(xué)院電子學(xué)研究所正式成立。
1964年，根據(jù)中央提出“建設(shè)三線”，專業(yè)分工，組織拳頭，合理布局，加強(qiáng)重點(diǎn)學(xué)科發(fā)展的統(tǒng)一規(guī)劃，電子所進(jìn)行了科研結(jié)構(gòu)調(diào)整，聲學(xué)、電線路、天線及電波、量子電子學(xué)、固體電子學(xué)等學(xué)科902名職工從電子所分出，分別建立了中國科學(xué)院聲學(xué)研究所和西安空間無線電技術(shù)研究所(航天部504所)兩個(gè)所，援建了上海光機(jī)所、電子部22所、55所、156工程處(航天部771所)、701工程處(洛陽測控所)五個(gè)所。
1965年8月，華東電真空研究所236人并入電子所，電子所成為以真空電子學(xué)和氣體激光為主要研究方向的專業(yè)研究所。
70年代末，電子所又開拓了一些新的研究領(lǐng)域，主要從事通信與電子系統(tǒng)、信號(hào)與信息處理、電磁場與微波技術(shù)、物理電子學(xué)與光電子學(xué)等四個(gè)領(lǐng)域的研究，使之重新成為一個(gè)以應(yīng)用研究為主的多學(xué)科綜合型的電子科學(xué)研究所。
電子所逐漸形成了微波成像雷達(dá)及其應(yīng)用技術(shù)、微波器件與技術(shù)、高功率氣體激光技術(shù)、傳感器與微系統(tǒng)技術(shù)和空間信息處理與應(yīng)用領(lǐng)域五個(gè)優(yōu)勢學(xué)科以及探地雷達(dá)和FPGA技術(shù)兩個(gè)新技術(shù)增長點(diǎn)。
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1979年，中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所成立，正式開啟中國遙感事業(yè)的發(fā)展之路。分別在熱紅外、高光譜和雷達(dá)遙感基礎(chǔ)理論研究方面取得原創(chuàng)性成果，在農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、遙感找礦、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測等領(lǐng)域取得多個(gè)中國第一。
1985年，中國科學(xué)院航空遙感中心成立，引進(jìn)兩架遙感飛機(jī)， 在遙感科學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器校飛和應(yīng)對(duì)重大自然災(zāi)害中發(fā)揮了不可或缺的作用。
1986年，中國科學(xué)院中國遙感衛(wèi)星地面站建成，接收國外十余顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)，為國土資源、農(nóng)業(yè)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境、城市建設(shè)、重大工程等提供95%以上遙感數(shù)據(jù)支持，填補(bǔ)了我國在衛(wèi)星遙感技術(shù)領(lǐng)域的空白。
2007年3月，中國科學(xué)院黨組對(duì)全院遙感領(lǐng)域的優(yōu)勢資源進(jìn)行了初步整合，在遙感衛(wèi)星地面站、航空遙感中心和數(shù)字地球?qū)嶒?yàn)室的基礎(chǔ)上組建對(duì)地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心。
2012年2月，中國科學(xué)院黨組再次做出全面整合遙感所和對(duì)地觀測中心的戰(zhàn)略部署，成立了遙感與數(shù)字地球研究所。
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2000年9月，中共中國科學(xué)院黨組決定組建中國科學(xué)院光電研究院。
2003年11月經(jīng)中編委批準(zhǔn)正式成立；同年12月，中國科學(xué)院黨組決定將中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用總體部劃歸光電院。
2005年6月，中國科學(xué)院決定成立中國科學(xué)院天地一體化遙感技術(shù)系統(tǒng)總體部。2009年3月，中國科學(xué)院成立中國科學(xué)院導(dǎo)航總體部。兩總辦公室依托在光電院，構(gòu)成了光電院在光電與空間領(lǐng)域的總體構(gòu)架。
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