海表皮温度作为海气边界层的重要物理量,其值的准确程度不仅对整个生物圈有举足轻重的作用,更直接影响着军事、环境、气象学等众多领域的研究进程。由于海表皮温度的特殊性,利用非接触式红外传感器的测量值对其进行反演是目前在理论上最为准确和有效的途径。本文以海表能量传输方程为基础,对海表皮温度进行反演,利用神经网络对反演误差进行修正,最终得到高精度的海表皮温度反演值。文章首先论述了海表皮温度的纵向结构层次,对非接触式红外传感器测量值对SST温度值进行反演的必要性进行分析,并研究了红外遥感的基本理论和神经网络算法的相关机理,对于反演过程中可能产生的误差,提出利用神经网络进行修正。其次,在对海表皮辐射能量的传输过程进行研究后,将其量化表示为海表皮温度能量传输方程,并在此基础上提出了基于辐射传输方程的海表皮温度反演方法。再次,对于温度反演模型中的海表发射率、大气透过率及上、下行辐射这四个重要参数进行了细致的分析与研究,阐述了各个参数的各种理论计算模型和各模型的优缺点以及在实际应用中的可行性。分析了影响参数变化的原因以及参数变化对温度反演值的影响,利用理论推导及MATLAB仿真模拟了海表皮温度反演精度对各个参数的敏感性,结果表明这四个参数对反演精度均具有不可忽略的影响。最后,在现场实验数据的基础上,利用基础模型对海表皮温度进行反演,并将其与测量值、真实值进行对比分析,在肯定了SST反演方法的正确性后,对于不可忽略的反演误差运用神经网络算法进行修正。并对修正效果进行了评估,证明了神经网络在海表皮温度反演误差修正方面的有效性和必要性。