随着海洋污染问题越来越严重，人类开始认识到海洋环境保护的重要性。从过去的一味索取开始转为在开发利用的同时，将海洋作为生命支持系统加以保护。海洋垃圾是目前海洋污染的重要污染源。由于治理海洋垃圾成本高昂，需要各国携手合作，从国家层面制定有效措施。2011年，美国国家海洋和大气管理局（NOAA)和联合国环境署(UNEP)联合发布了“檀香山战略”(Honolulu Strategy)，提出了治理海洋垃圾的指导原则。这些原则包括了陆源垃圾的控制、河道垃圾的清扫和拦截、可生物降解的替代性材料的使用，以及海洋垃圾监控和收集处理等。韩国在该原则的指导下，采用了多种工程技术手段，如漂浮型的垃圾拦截坝、海底渔具监测设施、多功能海洋垃圾回收船以及能直接利用废弃物生产燃油的工艺等，效果显著。

在海洋环境监测方面，有关沿海发达国家，已建立或正在建立一些海洋生态环境监测站。如日本在沿海建立了18个海洋生态监测/研究定位站，严密监视海洋生态环境的变化。一些国际组织也纷纷开展了有关海洋生态环境监测的项目，如政府间海洋委员会开展了全球海洋观测系统项目，其中包括了一些重要的海洋生态监测内容，如：海洋健康、海洋生物资源和海岸带海洋观测系统。从总体上看，海洋监测技术和海洋监测系统越来越向着全球化、立体化、数字化和高效化方向发展，以形成全球联网的立体监测系统。目前，这些技术作为数字海洋的技术支持体系，已开始提供全球性的实时信息服务。