大規模自然災害、国境を越えた有害物質の拡散、エネルギー資源の枯渇、地球温暖化、水資源不足といった人類社会全体が直面する危機に対し、地球プロセスの理解とその振る舞いの予測を向上するために、GEOSS（複数システムからなる全球地球観測システム）の構築が提唱され、2005年2月の第3回地球観測サミットにおいてGEOSS10年実施計画が承認された。
我が国は、総合科学技術会議において、地球観測の基本的な考え方となる「地球観測の推進戦略」（平成16年12月27日）をとりまとめた。また、第3回地球観測サミットにおいて「GEOSS10年実施計画」（平成17年2月16日）が承認されたが、我が国は地球温暖化・炭素循環変化、気候変動・水循環変動及び災害の3分野（以下「貢献3分野」という。）について特に積極的にGEOSSに貢献する旨を表明している。これを受け、文部科学省 科学技術・学術審議会 研究計画・評価分科会 地球観測推進部会では、毎年度、我が国における地球観測の具体的な実施方針を策定している。また、宇宙開発委員会は、地球観測特別部会を設置し、衛星による長期継続的な地球観測データの取得・提供に向けて「我が国の地球観測における衛星開発計画及びデータ利用の進め方について」（平成17年6月27日）をとりまとめた。
このような状況を踏まえ、JAXA（ジャクサ）においては、地球規模での気候変動・水循環メカニズムを解明する上で有効な物理量の観測を全球規模で長期間継続的に行うシステムを構築することを目指して、GCOM（地球環境変動観測ミッション）を計画している。GCOMは、高性能マイクロ波放射計（AMSR）の後継センサにより海面水温・土壌水分等の観測を行うGCOM−Wプロジェクト、及び多波長放射計（GLI）の後継センサにより雲・エアロゾル等の観測を行うGCOM−Cプロジェクトで構成される。
GCOM−W及びGCOM−Cプロジェクトは、10年以上の長期継続観測を実現するために5年程度を1期とした3期に分けられ、それぞれ第2期及び第3期に打ち上げる後継の衛星プロジェクトが計画されている。GCOM−W1プロジェクトはGCOM−Wプロジェクトの第一期に該当するものである。