В статье рассматриваются проблемы космического экологического мониторинга мегаполиса Москвы, методы и примеры решения задач по разработке спутниковой подсистемы мониторинга. Они были получены в рамках программ: развития московской городской системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, а также - городского экологического мониторинга. Учитывалось все возрастающее загрязнение атмосферы Москвы, вызванное катаклизмами и природного (как недавние длительные пожары торфяников) и техногенного о(выбросы автотранспорта и ТЭС) происхождения. Поэтому особое внимание в работе было уделено задачам локализации тепловых выбросов в атмосферу от крупных ТЭЦ, пожаров и дымовых шлейфов.