近年来,随着各类观测技术的充分发展,海洋观测能力大大增强,如何结合多平台、多手段、多维度观测手段,进行海洋环境的立体观测,是目前海洋观测的热点问题也是难点。有鉴于此,本文结合具有水下垂直维度观测能力的声学观测技术,以及可以获取大面积海表参数的海洋光学卫星遥感技术,针对我国典型河口近岸水动力环境特征,考虑海洋卫星遥感数据的可获得性以及时空分辨率特点,以悬浮泥沙浓度作为具体观测参数,提出了一种融合卫星遥感数据的三维水体声学观测集成技术,其主要思想是,基于数据驱动的模态分解算法对大时空范围的动态海域进行观测。通过对目标海域的时序遥感数据使用模态分解算法,可以获取海表面物理参数的空间分布模式,并通过QR(Orthogonal Right Triangular)分解和成本约束的方式寻找最佳采样点。同时利用稀疏采样,配合海表面物理参数空间分布模态实现稀疏还原,从而获得整个三维海洋的悬沙浓度分布。而对于空间分辨率要求较高、卫星遥感数据可获得性较差的特殊海域,专门设计了基于空间统计学的Kriging插值方法作为补充算法,主要适用于对小时空范围的静态海域进行观测。具体以单景卫星遥感影像作为数据源,使用该算法计算目标区域每个位置的重要程度,用探索策略确定最佳采样位置,并使用优化算法设计船只航线,从而保证以较小的代价来获取充足的声学数据。最后通过Kriging插值结合表面遥感数据还原整个三维海洋悬沙浓度分布。我们在舟山海域进行了两次试验,采集了实测数据用于算法的验证,结果表明Kriging插值算法可以很好地完成对小区域特殊海域的观测,而模态分解算法则实现了对大范围动态变化海域的观测,两种方法互为补充,可望实现对动态变化的海洋环境下的立体时序观测。