“十三五規劃”指出改革環境治理基礎制度，建立全國統一的實時在線環境監控系統。健全環境信息公布制度。探索建立跨地區環保機構。開展環保督察巡視，嚴格環保執法。推進多污染物綜合防治和環境治理，實行聯防聯控和流域共治，深入實施大氣、水、土壤污染防治行動計劃。規劃還指出，我國發展方式粗放，創新能力不強。資源約束趨緊，生態環境惡化趨勢尚未得到根本扭轉，需明確發展目標，牢固樹立創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念。基于此，我們對新的水環境監測系統提出了解讀與暢想——“天地一體化”水環境監測系統。

  “天地一體化”，打破傳統水環境監測的新技術　　　　“天”，顧名思義，由衛星等鄰近空間飛行器作為主要節點組成的天基環境監測網，包括衛星導航定位系統、對地監測系統、跟蹤與數據中繼系統等。“地”，由地面站網絡、衛星應用專網和互聯網等共同組成的地球表面監測網，包括指控中心、無人機同步采集中心（截止現在，無現成品）、自動連續監測系統、地面傳輸網、陸基監測站等功能系統。“天地一體化”水環境監測指天基不同波段遙感圖片與地基同步實測數據相結合，實現天地聯合監測，預防環境污染、生態變化、災害監測，有利于及時預警、評估及應急救助等，達到任意時空監測的目的。　　　　自20世紀70年代初期開始，隨著衛星遙感技術的日益成熟，大范圍、全天候的實時動態優勢，為水環境監測建立了穩定的數據保障，有效彌補了地面常規監測費用高，監測站點分散，缺乏時空連續性，難以全面、及時反映環境質量狀況及其發展趨勢的不足，為建立“天地一體化”的環境保護技術支撐體系奠定了堅實的基礎，為完善環境污染、生態變化以及災害的監測、預報預警、評估、應急救助指揮體系提供了良好的平臺。如正在謀劃興建的 “天地一體化信息網絡”將增加環境遙感圖片的實時性，在靜止軌道水色衛星（GOCI）遙感的基礎原理上整合更多閑置單一的衛星用于監測。　　　　目前，在利用天基系統進行水環境監測方面，國內外技術發展水平相當，如國外將天基系統用于地下水監測、水環境監測；國內科研界一直有呼吁并著手進行天地聯合全方位水質監測，也對地下水與表層水進行了3D可視化模型研究。　　　　我國傳統的水環境監測與估算方法必須依賴于隨船采樣，全局性、時效性較差，監測成本相對較高，無法完全滿足環境保護發展規劃的需要。衛星遙感具有能夠快速獲取實時的、速度快、大尺度的、全面動態的水環境參數數據，因此衛星遙感日益成為大尺度水環境監測的重要手段。