基于对地表过程研究目前存在的问题及对全球变化、地球系统科学和可持续发展研究的国际背景的分析,认为"地表过程"由要素过程研究向系统化的"地表系统科学"研究过渡,是未来地表过程研究的着力点。通过对地表系统科学研究的对象与目标、关注的关键科学问题、研究的时空尺度和研究的方法与手段等方面的分析,讨论了地表系统科学研究的基本框架。数据监测与分析系统、模拟集成系统和决策支持系统构成地表系统科学研究的主线;地表系统科学的核心目标是通过对地表过程的系统研究,满足科学研究、决策分析者对不同时空尺度复杂地表过程认识的需要。不同时空尺度的耦合与转换、地表圈层与其他圈层的相互作用关系、系统视角下面向复杂问题的关键过程选择及人与自然的耦合机制是当前亟待解决的关键科学问题。地表系统科学研究应采用综合、集成的研究方法,地表全要素监测、多源数据融合、过程模拟及结果分析融为一体的研究途径。