空间已经被普遍认为是地球除陆地、海洋、大气之外的第四环境，与人类活动和发展息息相关。空间环境一般是指地球表面20~30 km以上的中高层大气、电离层、磁层、行星际和太阳大气。它是由太阳不断向外输

出巨大的能量和物质与地球相互作用形成。它的形态、结构和变化主要受到太阳活动制约。此外，地球系统动力学过程，如地震过程和火山活动等，以及人类的各种生产、空间和军事等活动也对地球空间环境施以重要影响，它是空间科学探测与研究的主要空间范围，也是现代人类航天、通信、导航定位和空间军事等高科技活动的重要场所。

空间环境中的地球磁场力线接近地球子午线的分布，太阳电磁辐射(可见光、X射线、紫外辐射等)沿子午线的天顶角效应，以及地球自转和绕日的公转效应，使地球空间环境具有随时间、随地域的全球三维结构。它对磁层结构、电离层结构、带电粒子和等离子体输运过程等起重要的调控作用，使许多基本的物理过程是沿子午圈发生的。随着地球的自转，子午圈上的空间环境将经历白天和黑夜的变化，可以对地球上空的空间环境进行全球扫描。因而沿地球的子午线经圈配置空间环境监测链，对于了解近地空间环境的全球结构的时间和空间变化规律具有重要的科学意义。

我国空间环境的地基监测历史悠久，但是过去的地基监测多属单个台站对空间环境的特定区域或特定现象进行孤立的监测和研究，没有形成协调统一的观测体系。子午工程是对沿东半球1200E子午线附近，利用北起漠河、经北京、武汉，南至海南并延伸到南极中山站，以及东起上海、经武汉、成都、西至拉萨的沿北纬300N附近共15个综合性观测台站，建成一个以链为主、链网结合的，运用无线电、地磁、光学和探空火箭等多种探测手段，连续监测地球表面20~30km以上到几百公里的中高层大气、电离层和磁层，以及十几个地球半径以外的行星际空间环境中的地磁场、电场、中高层大气的风场、密度、温度和成分，电离层、磁层和行星际空间中的有关参数，联合运作的大型空间环境地基监测系统。

子午工程为研究空间环境中灾害性天气变化规律，为我国航天、通信、导航和国家安全等高科技领域的空间天气预报和服务的需求，提供观测和科学的基础。