典型地海背景红外辐射传输特性的深入研究,对我国的军用、民用、遥感探测等领域均有着巨大的实用性和理论意义。军事方面,针对各种典型地表和海洋的红外辐射特性的探索,有助于提高探测器或武器在不同环境下适应度和目标甄别速度。从而快速和精准地进行对象识别与跟踪打击。在遥感领域,通过对比不同地表的红外辐射特性,可以提高检测效率、精准度,科学高效地预警灾害发生,保护人民财产安全并减少经济损失。在民用方面,通过实施侦测地海环境变化可以有效进行科学预报、搜寻目标和基础建设等。本文主要研究内容包括:1、针对典型地表的红外辐射特性研究。常见的五种典型地表根据表面物性分为自然性和材料性两类进行讨论。分别研究草地、裸土、戈壁荒漠三种自然性地表和沥青、水泥两种材料性地表的红外辐射特性;基于MODIS卫星数据的MOD11C1产品得到了三种自然性地表的发射率数据;基于材料发射率的相关研究总结了沥青和水泥的发射率数据随温度的变化,最后分析建立了五种地表发射率模型;通过MCD43产品研究三种自然性地表的BRDF模型,根据实测数据和半经验模型理论,得到了较符合实际的水泥、沥青地表BRDF数据集,分析探究了五种类型地表BRDF随观测条件和时间的变化规律。2、主要介绍四次典型地海红外辐射特性测量实验的实验内容、实验目的、测量方案等。简单概括了中波（3-5μm）和长波（8-12μm）波段的红外辐射亮度数据的定标流程;统计了南海海域、不同地区的三种自然型地表和两种人造型地表的亮度分布数据。最后使用建立的亮度计算模型,结合实验测量的环境物理场要素,分别计算了不同时间,不同地表,南海海面的中长波红外辐射亮度,结合实际测量数值进行模型验证和对比分析。3、典型地表的热环境温度场研究;在工程模型理论基础上建立地表环境热平衡方程。结合查阅的物性资料和实测数据,获取了影响地表热平衡方程的各个环境参量。建立了复杂环境下,五种类型地表二维温度场模型。利用时域有限差分法迭代计算了不同的环境条件、不同时间范围内下五种地表各层温度随时间的变化。最后以地表红外辐射传输方程为基础结合各典型地表温度场、发射率模型、BRDF模型,建立了五种典型地表类型的红外辐射亮度计算模型。4、南海海域的红外辐射特性建模研究;使用MODTRAN软件模拟计算了南海海域太阳和大气环境辐射参数。根据已有的海谱理论创建了粗糙海面三维模型,基于Cox-Munk理论分析了环境风场因素、海水复折射率因素、观测角等对海面红外发射率模型和BRDF模型的影响。通过海面红外辐射传输方程分析了影响海面红外辐射亮度的环境因素并阐明了海面亮带的产生因素。在海面建模的基础上结合坐标系变换和的各因素的贡献值,建立南海海面红外亮带的计算模型。探究了不同风速、不同观测角、不同太阳天顶角下海面中、长波红外亮带的变化。