全球变化是全人类共同关心的社会持续发展的重大问题。了解地球大气、气候、海洋、陆地、水文等时间(多年多季等)与空间(全球与区域)多尺度的定量定性科学信息,特别包括重大环境变化的特征信息、变化信息及其响应信息,如极端气候(高温、低温等)、突发频发自然灾害事件(暴雪冰冻、暴雨洪涝、干旱、沙暴、台风、地震、污染等)的检测、监测、预警与及时评估,土壤植被积雪冻土等陆地表和大气温湿度等季节变化对地表生态系统(如碳、氮释放与循环变化等)等是全球时空环境变化及其引起其他相关变化的科学知识、科学评估与科学对策的关键技术。没有准确的定量化的地球环境特征参数与关键因子的时空变化信息,也就失去了全球变化研究的科学基础。