河口区域是海洋开发的前沿地带,是陆地与海洋物质流和能量流交换的重要平台,也是人类活动密集的区域,因此河口区域的环境问题是目前河口研究的热门方向。河口区域面临的主要环境问题为入海泥沙量锐减、陆源污染物增加、湿地被侵占、水温异常等,对这些环境问题进行评估需要对水域的温流分布以及径流通量进行高精度的实时监测。然而河口区域的温流分布受到径流以及潮汐的双重作用,呈现明显的空间差异性,因此在实时监测上存在一定的难度,本研究致力于设计一种能够适用于河口以及流域的温流分布反演系统,为河口以及流域的温流实时监测提供一种新的手段。本研究的理论基础为声层析技术。声波的传播特性在传播过程中受到水域中的流场、温度场等动力学与热力学过程的影响而发生改变,声层析技术指的就是利用在待测水域传播后的接收信号与发射信号的传播特性之间的差异性来反演待测水域的动力学与热力学参数的方法。目前声层析技术在近海以及河口区域已经有了较多成功的应用,但在实际应用中也暴露了传统层析法测量存在成本高、耗时长等不足之处。本研究在现有的声层析理论、模型以及设备的基础上,对沿海声层析技术的应用进行了补充和完善,提出了一种低成本、测量耗时短的温流水平分布反演的新思路,研发了适用于河口以及流域的温流水平分布反演系统。研究期间对设计的温流水平分布反演系统进行了校正,并在多种仿真环境下进行了仿真应用分析,验证了系统理论上的可行性。研究期间在漳州市九龙江北溪水库进行了两次共5个月的现场观测实验,结果表明,研究中所设计的基于声层析技术的温流分布反演系统能够维持长时间的稳定工作,在整个观测期间数据覆盖率较高,计算所得的实时温流数据与传统测温、测流结果高度相关,能较好地满足河口以及流域的温流实时测量工作的需求。