*，建立和發展由空間遙感和地面（海面）觀測站網組成的完整的監測系統
在1958年地球物理年的基礎上，20世紀70年代開始的大氣研究計劃、寧靜太陽年、生物計劃、人和生物圈計劃、水文計劃和海洋探測十年等一系列以大規模觀測為主要內容的計劃，是地球環境監測的前期工作。90年代又開始了氣候觀測系統、海洋系統和陸地生態觀測系統的設計和籌建工作。這些既各自獨立又彼此連接的觀測系統，由空間遙感監測系統、地面監測系統和信息系統組成，旨在實現對整個地球環境的長期、立體、動態和高分辨的監測，為認識地球環境的整體行為，預測其未來變化提供觀測依據。
第二，形成和發展地球系統和地球系統科學的新概念
人類面臨的環境問題往往不只是涉及到地球的某一部分，而是同某些部分，甚至整個地球的各部分有，從而引導人們逐步開始對地球各部分之間關系的探索。zui初從兩兩關系的研究著手，例如，海洋—大氣相互作用的研究20世紀80年代有了突飛猛進的發展。近年來，海岸帶海陸相互作用的研究也有了很大的發展。通過這些研究，在認識地球各部分之間的上有了新的進步，為逐步建立地球系統變化的整體觀打下了一定的基礎。80年代中期，形成了地球系統的概念，提出地球系統科學這一新興的前沿科學領域。所謂地球系統科學，就是研究地球系統運行機制、變化規律和控制其變化機理的科學。它的目的就是為環境變化預測提供科學基礎。
第三，探索地球系統模式的建立和進行和區域環境可預測能力的研究
面對日益嚴重的環境問題，本世紀逐步實現客觀定量的環境預測。20世紀80年代以來，利用不斷發展的空間遙感技術和地面觀測系統，積累了大量的地球環境信息。在迅速發展的計算機和信息技術的支持下，正在探索建立復雜的包括大氣、海洋、陸地和生物圈的地球系統的數值模式，以建立定量和客觀的環境預測工具。
第四，探索和發展新一代環境工程學
隨著對環境問題研究的不斷深入，針對某些有明確結論的重大環境問題，采取科學對策，并發展新一代環境工程學是又一重要的探索。南極臭氧洞成因的科學學說，獲得了1996年度的諾貝爾化學獎，并形成了一致的限制氟化物排放的公約，發展了相應的無氟制冷技術。通過上述協議和公約的實施，到2050年，平流層臭氧含量減少的趨勢將明顯變慢。這是一個典型的性環境工程。它說明，人類是可以通過調整自身的行為，減少對環境的不良影響的。
第五，組建了以環境變化預測為目標的三大研究計劃
為進一步加強人與環境的相互作用的研究，1996年開始建立稱之為變化的人文學研究計劃。它以研究人類在環境變化中的作用及環境對人類社會的影響為主要內容，目標是提出人類社會和環境協調發展的戰略。這些重大的合作計劃的實施和發展正在為解決預測的科學難題提供重要的觀測和實驗研究的基礎。充分應用這些重要科學成果，探索中zui基本的科學難題，即地球系統中三大相互作用過程：地球系統各組成成分的相互作用，物理、化學和生物過程的相互作用以及人與環境的相互作用，建立多重耦合和適應過程的理論和模式，將是探索這一科學難題的可能途