本发明公开了一种“五基”协同天空地一体化大气环境立体遥感监测系统及方法，该方法利用天基卫星遥感通过大区域尺度的空间连续观测，发现城市园区内颗粒物和臭氧及其前体物污染的重点区域，在重点区域内，通过空基遥感，实现半径6‑10km范围内的颗粒物时空演变特征；还实现半径5km范围内的多种气态污染物和VOCs浓度监测；利用空基遥感辅助设备和地面观测设备开展常规参数和TVOC等污染物浓度的实时监测，及时发现数据异常；通过地面观测开展颗粒物高空垂直传输监测，为污染成因提供数据支撑；通过天基卫星、空基遥感和地面观测设备为航空无人机和移动巡护监测车提供问题线索，开展精准溯源，辅助地面执法人员提高执法效能，有力支撑科学治污、精准治污。