Исследование в науке состоит из двух уровней: эмпирического и теоретического. Эмпирическое знание охватывает этапы получения информации, ее обработки и простых обобщений. Оно формируется в ходе наблюдений и экспериментов, когда исследователь непосредственно контактирует с объектом исследования. Однако эмпирическое и теоретическое знания неразрывно связаны, так как для наблюдений и экспериментов необходимы определенные теоретические представления.
Первым этапом эмпирического уровня является целенаправленный сбор информации. Существует система наблюдений, в которую входят различные методы, такие как непосредственные наблюдения, опосредованные методы с использованием специальных датчиков и дистанционные методы. Важно отметить, что качество информации зависит от надежности, релевантности и других свойств, а также от квалификации исполнителей, используемых технических средств и методов работы, организации наблюдений, сбора и хранения данных. Критериями надежности служат полнота, точность и достоверность информации.
Результаты наблюдений представляются в виде изображений, баз данных на компьютерных носителях, каталогов, таблиц и т. д. Информация геоэкологического содержания используется для решения задач, связанных с рациональным природопользованием и охраной окружающей среды. Каждое явление требует определенной системы наблюдений во времени. Наиболее полная информация о состоянии окружающей среды получается в результате мониторинговых наблюдений.
Данные, полученные в результате наблюдений, могут быть представлены в различных формах, таких как изображения, базы данных на компьютерных носителях, каталоги, таблицы и т.д. Эта информация геоэкологического характера используется для решения задач, связанных с рациональным использованием природных ресурсов и охраной окружающей среды. Каждый тип наблюдаемого явления требует определенной системы мониторинга, чтобы получить наиболее полную информацию о состоянии окружающей среды.