В статье поднимаются актуальные вопросы, посвященные разработке и применению современных систем автоматизированного мониторинга загрязнения мегаполиса. На примере критического анализа действующей системы экологического мониторинга Москвы выявлены существенные недостатки подобных систем и определены основные задачи и направления их требуемой модернизации. Предлагается концепция мультиагентной системы экологического картографирования мегаполиса, включающая в том числе мобильные объекты наземного городского общественного транспорта, автомобили крупных городских таксопарков, автопарк служб каршеринга. Для обеспечения связи в условиях отсутствия необходимой опорной инфраструктуры предлагается применять самоорганизующиеся сети передачи данных.