海流对海洋中多种物理过程、化学过程、生物过程和地质过程,以及海洋上空的气候和天气的形成及变化,都有影响和制约的作用；对于海军作战,海流是考虑作战的重要因素之一,恰当地利用海流,对作战会起到降低战争消耗,增加胜利因素的一个筹码。然而,目前利用的常规手段对大面积海域的表面海流实施高频率实时观测几乎是不可能的。卫星资料具有覆盖范围广,时间分辨率和空间分辨率高的特点,因此,研究如何利用卫星资料开展表面海流遥感反演,具有非常重要的理论和实践意义。基于优化通道组合和减少阈值设置的思想,利用MODIS资料的多光谱特性,提出了一种多种算法结合优化的云检测方法,为海流的监测反演计算提供了较高的晴空像元可信度。分析最大相关系数方法(MCC)海表流反演原理以及其误差来源,基于连续时刻水体红外、光学特征,利用MCC方法反演得到表面海流场。采用DINEOF方法,对卫星反演的海表流场结果中,由于云覆盖和反演方法本身缺陷所导致的数据空白区插值补缺；并提出了一种基于变分同化方法并结合正则化思想的表面海流场全局优化方法,对插值后数据进行优化调整。通过对Jason-1资料统计试验,确定后向散射截面临界点,使其可作为采用VC算法和Young算法的依据,实现0-20m/s与20-40m/s高度计风速反演算法的结合；利用海面高度数据,计算地转流分量,并分析了其与MCC流和地波雷达实测流的差异。所得结论如下：(1)提出的云检测算法,实现了海上薄云和透明云以及耀斑区的云检测,提高了海面低云、碎云以及部分被云覆盖像元的识别准确率；(2)MCC方法反演的表面海流,与实测数据相比在流速流向上基本一致,并且不同示踪物反演结果,互为补充,大大提高了反演的覆盖度；(3)利用变分同化方法并结合正则化思想,提出的一种表面海流场优化调整方法,使得流场达到全局最优,反演精度明显提高；(4)提出的海面风速校准方法,避免了单一方法在风速反演上产生的误差；在近岸区域,高度计获得的流与实测流场存在较大差异,MCC方法更适用于近岸。