“黑河综合遥感联合试验” （WATER试验）的总体目标是：开展航空卫星遥感与地面观测同步试验，为发展流域科学积累基础数据；发展能够融合多源遥感观测的流域尺度陆面数据同化系统，为实现卫星遥感对流域的动态监测提供方法和范例。

主要研究内容包括：（1）上游寒区水文试验；（2）森林水文试验；（3）中游干旱区水文试验；（4）模拟平台和数据平台；（5）综合集成研究。 “黑河综合遥感联合试验”分为试验准备期、预试验期、加强试验和持续观测期4个阶段。其中，预试验在2007年7～12月展开。加强试验在2008年3月～9月间分阶段展开，共计120天，由28个单位280多名科研人员、研究生和工程技术人员参加。2009年底完成了持续观测试验。

试验使用了5类传感器（L, K和Ka波段微波辐射计、激光雷达、高光谱成像仪、红外广角双模式成像仪和多光谱CCD相机）完成了25个有效架次的航空遥感试验。在地面建立了包括12个加强自动气象站、5个涡动相关通量站、2个大孔径闪烁仪以及大量业务气象站和水文站在内加密的地面气象水文和通量观测网，使用了车载降雨雷达、地基微波辐射计、地基散射计、地基激光雷达、探地雷达等地面设备和大量自动观测仪器，获取了丰富的积雪、地表冻融、森林结构、蒸散发、土壤水分、反照率/反射率、地表温度、生物物理参数和生物化学参数。