海表温度作为最重要的海洋研究要素之一,对于气候水文观测、生态资源探测和自然灾害监测等有着重要的意义。我国为建设海洋强国,加快海洋资源的开发和利用,先后发射了四颗太阳同步轨道海洋一号系列水色水温遥感卫星。其中海洋一号B星（HY-1B）于2007年发射升空,2015年才停止工作,其上搭载的主载荷海洋水色水温扫描仪（COCTS）在轨工作9年积累了丰富的海洋遥感数据,对于我国海域的科学研究和沿岸建设,提供了坚实的数据基础,对国家经济发展、国防科技建设具有巨大的潜在价值。但由于在轨工作过程中受到冷空未知辐射的干扰,作为水色水温扫描仪的零辐射基准发生偏移,冷空异常导致了所有探测通道对地球目标信号的遥感结果远小于真实值,还加重了热红外双通道遥感图像的非均匀性。本文将针对热红外波段的数据修复展开以下几个方面的工作研究:1.对国内外相关热红外波段的遥感仪器进行调研,寻找在轨工作过程中冷空受到干扰的案例,总结并分析其各自的解决办法,思考是否具有通用性的潜在可能,为解决HY-1B/COCTS在轨遇到的问题提供思路。2.针对水色水温扫描仪结构和零辐射基准的工作原理进行分析,探究零辐射基准改变后对地球目标输出码值和图像的影响,研究冷空信号的变化规律。3.分析冷空异常的数据特征,根据地面红外辐射定标确定的星上黑体测温铂电阻码值与等效黑体温度转换关系,利用两极数据建立响应修复模型和非均匀校正模型,并用不同参数指标对模型进行评估,通过比对修复结果和实际海域温度,对修复工作进行评价。本文通过对HY-1B/COCTS的历史数据进行分析和对比,发现在位于南北两极地区冷空异常对仪器影响较小,冷空信号变化较稳定。利用筛选后的两极数据作为样本,冷空信号、黑体信号、铂电阻码值三者确定了随时间变化的仪器响应关系,建立了基于再定标系数的响应修复模型,考虑到各元探测器受影响情况不一致,其修复精度不同,又在修复结果的基础上,设计了针对HY-1B/COCTS的基于码值概率分布的非均匀校正模型,实现对非标准元的码值二次修复,顺带解决了图像条带问题。然后对模型的准确度和稳定性进行了评估,并将修复结果反演到亮温与其它卫星数据进行对比;针对波段10受影响更严重的情况,提出了波段9对波段10的码值补偿机制,实现了模型优化。最后利用分裂窗算法反演海温,在存在昼夜温差的前提下,反演温度与实际温度温差小于1K,满足水色仪设计要求,实现了对目标数据的修复。