海面温度在全球气候变化和长期天气过程中起着重要作用,是海气界面水循环和能量循环中的重要参数,对全球水循环和全球表面的能量收支平衡也具有重要作用。针对实孔径微波辐射计遥感海面温度空间分辨率低的缺点,本文利用一维综合孔径微波辐射计开展海面温度遥感的相关技术研究,以反演获取高空间分辨率的海面温度产品。本文主要研究内容如下:(1)构建了适用于C波段一维综合孔径微波辐射计的完整海洋大气辐射传输正演模型框架,针对一维综合孔径微波辐射计多入射角观测特点,分析了多入射角条件下垂直极化和水平极化亮温对海水盐度、海面温度、海面风速、海面相对风向、大气水汽含量和云液态水含量的敏感性,计算了相关的敏感系数,对一维综合孔径微波辐射计载荷设计提出了建议。(2)结合一维综合孔径微波辐射计的系统参数,利用构建的完整海洋大气辐射传输正演模型框架和综合孔径微波辐射计亮温成像算法,研究了从目标场景辐射亮温转化到可见度函数,再从可见度函数重构得到目标场景亮温图像的过程。最后,对一维综合孔径微波辐射计的场景亮温图像进行了仿真,按照理论计算其空间角分辨率可达到0.43°,对于900km的卫星轨道高度,星下点的空间分辨率大约为7.8km。(3)首次利用物理反演算法和经验反演算法针对一维综合孔径微波辐射计亮温仿真数据,开展海面温度反演实验。对于物理反演算法,分析了辐射计定标精度和辅助数据误差对海面温度反演精度的影响,并定量计算了相应的海面温度反演误差;对于经验反演算法,基于BP神经网络设计了适用于多入射角的海面温度反演算法,验证了神经网络方法的准确性,并分析了观测亮温误差和辅助数据误差对海面温度反演结果的影响。(4)设计了用于一维综合孔径微波辐射计海面温度正反演仿真分析的可视化软件,可以快速、直观地对一维综合孔径微波辐射计观测亮温进行仿真,对海面温度反演误差进行分析。