温度场的检测在许多研究领域及工农业生产和日常生活等许多方面都具有十分重要的意义。然而,温度场的测量又是一个十分复杂的问题,传统的温度检测方法已经远远不能够满足生产和生活的需要。作为一种新型的测温方法,声学方法具有快速、精确、测量范围宽等特点,在工业生产、科学研究中能够满足温度场精确测量和在线控制的需要,特别是在高温和恶劣的测温环境中,此方法更具有传统方法所无法比拟的优势和特点。课题主要对声学温度场测量的方法及算法进行了研究,并实现声学方法对三维温度场的测量重建及计算机仿真。首先,对温度场监测的现实意义进行了分析,并介绍了温度场声学测量方法的原理及发展情况。尔后,由于温度梯度场中声波传播路径的“弯曲效应”对温度场的声学重建精度存在着很大的影响,对声线追踪的理论和算法进行了深入的研究,介绍了三种常见的声线追踪算法,并使用三角形前向展开方法和正三棱锥前向伸展算法分别对二维和三维声波的真实传播路径进行了追踪和仿真计算。此外,还介绍了复杂温度场声学测量重建的几种常用算法的原理及实现方法,为了提高解的稳定性,可使用正则化方法将不适定性问题转化为适定性问题。最后,对三维温度场声学测量方法的机理、方法和有关算法进行了研究,对声学温度场测量中的几个关键技术进行了初步的探讨。在此基础之上,使用了最小二乘方法对三维温度场进行测量重建,并对是否考虑声波的“弯曲效应”以及不同传感器数量和布置方式时,温度场的重建质量进行了对比分析,结果表明:在重建过程中对声波路径进行逐次修正和补偿,将极大地提高温度场的重建精度;而增加传感器的数量,重建的精度也会有一定的提高。这是和理论结果相一致的。