本文主要研究了基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据的海水表面温度反演及海面的红外辐射计算。所做的工作主要有：1.详细分析了MODIS遥感器的特性、各通道用途及其数据来源、数据格式以及用HDF Explorer软件查看源数据的方法。对MODIS遥感数据进行了定标计算并得到了MODIS 31、32热红外通道的辐射亮度。2.计算了台湾海峡某海域2009年全年的海水表面温度。首先根据热红外辐射的基本理论对MODIS 31、32热红外通道的亮度温度进行了计算，利用2、19近红外通道数据进行了大气水汽含量的反演并进而计算得到大气透过率。然后使用劈窗算法的两种模型即SeaDAS模型和区域遥感监测统计模型由亮度温度及大气透过率数据计算得到了海水表面温度，将两种模型的计算结果与以往的实测海水表面温度数据进行了对比并分析了两种模型的精度。最后利用这两种模型对台湾海峡某海域2009年全年的海水表面温度进行了反演并给出了2009年全年的海水表面温度及月均值。3.利用蒙特卡罗方法模拟了JONSWAP谱二维随机粗糙海面并且利用反演得到的海水表面温度计算了海面在不同风速、不同波段及不同观测角下的辐射亮度值。