海水表面作为海洋与大气的交界面,是两者进行能量交换等各种作用的重要场所,海水表面的温度对海气过程有着重要作用,获得准确的海水表面温度对研究海气作用、气候变化等有着重要意义。目前,主要使用星载传感器遥感测量海水表面温度,但其精度大多限制在±0.3℃,分辨率低,且易受天气状况的影响。船载海表热辐射仪能够克服上述缺点,但因红外探测器独特的电气特性以及非接触式测量的特点,为了保证测量结果的准确性,需要对测量结果进行修正。主要进行两方面的误差修正:仪器导致的误差以及海洋环境的影响。仪器导致的误差方面。在不同的工作环境温度下,红外探测器的测温精度会受较大影响,使用温度稳定系统保证红外探测器在适宜温度下工作。海上环境潮湿、多盐雾霉菌,为避免设备受侵蚀,需对红外探测器进行防护处理,对其进行密封,红外探测器通过窗口镜片测量外部目标温度,窗口镜片会影响辐射传输,因此需修正窗口镜片的影响,分析并建立窗口镜片的红外辐射传输模型,通过实验进行修正。海洋环境方面。由于是非接触式测量,测温受天空辐射、大气热辐射、大气透射率以及海表发射率等因素的影响,其中最主要的是大气透射率与海表发射率的影响。量化这两个因素的影响,并分别通过经验模型计算大气透射率,Masuda理论模型计算海表发射率。建立海表热辐射仪测量海表温度的红外辐射传输模型,对海洋环境的影响进行修正。在实验室条件下验证观测角度及发射率的影响,实验结果与理论分析相符。进行现场海上实验采集数据,对采用的误差修正方法进行验证。大多数情况实验结果能满足要求,但在某些情况下,修正后误差甚至超过±1℃。采用数据回归的方法,根据辐射传输模型构建BP神经网络,对测温结果进行预测修正,修正后误差均在±0.3℃范围内,符合设备精度要求。