(1)大麵積同步測量，且具有很高或較高的空間分辨率。可滿足區域海洋學研究乃至全球變化研究的需求。20世紀後期國際海洋界執行和參與的大型研究計劃，如世界氣候研究計劃(WCRP)，熱帶海洋與全球大氣研究計劃(TOGA)，世界大洋環流實驗(WOCE)，全球海洋通量聯合研究計劃(JGOFS)，海岸帶海陸相互作用計劃(LOICZ)等，都采用了衛星海洋遙感所提供的數據集。
(2)可滿足動態觀測和長期監測的需求。90年代，各國海洋衛星計劃已構成10～20年時間尺度的連續觀測，以滿足海洋環境業務化監測和氣候研究的迫切要求。
(3)實時或準實時性。可滿足海洋動力學觀測和海洋環境預報的需求。目前，衛星對於同一海域的觀測時間間隔為半小時至一個月。
(4)衛星資料不僅具有大麵積同步測量的特點，同時具有自動求麵積平均值的特點，尤其適用於數值模型的檢驗和改進。衛星資料在海洋數值模式中的數據同化是當今的前沿研究課題之一。
(5)衛星觀測可以涉及船舶、浮標不易抵達的海區。
第三，衛星海洋遙感多傳感器資料可推動海洋科學交叉學科研究的發展。衛星海洋遙感各種傳感器所提供的海洋環境參數和信息，涉及海洋動力學、海洋生物學、海岸帶、全球變化、海氣相互作用、海洋通量、海洋生態學等。90年代以來，國際上的海洋衛星計劃提供了多傳感器同步應用的條件。這樣，不僅推動了衛星海洋遙感自身的深入發展，同時，推動了衛星海洋遙感與各海洋學分支的交叉研究以及海洋學各分支學科的交叉研究。
90年代的海洋衛星計劃
1991年ERS—1衛星發射成功，它被稱為90年代海洋衛星計劃的先驅。其上裝載了四個傳感器，包括ATSR，SAR，SCAT，ALT。下表列出90年代國際上主要用於海洋觀測的衛星計劃，從中看出，衛星海洋遙感技術已趨於成熟並進入業務化運行。
表11—190年代海洋衛星計劃
衛星海表溫度遙感
衛星海表溫度測量主要利用海麵熱紅外輻射。衛星海表溫度(SeaSurfaceTemperature，SST)是最早從衛星上獲取的海洋環境參數，是衛星海洋遙感中最為成熟且用戶最為廣泛的技術。衛星海表溫度測量已進入業務化，在大中尺度海洋現象和過程、海洋—大氣熱交換、全球氣候變化以及漁業資源、汙染監測等方麵有重要應用。
衛星SST常分為海表皮溫和海表體溫。前者指海表微米量級海水層的溫度，後者指海表0.5～1.0m海水層的溫度。
紅外輻射計工作原理
利用紅外波段測溫的物理基礎是普朗克輻射定律。溫度為T(K)的黑體的輻射率由普朗克函數給出
其中，普朗克常數h=6.6262×10-34J·s，玻爾茲曼常數k=1.3806×10-23J/K，光速c=3×108m/s。圖11—4表示不同溫度下的黑體輻射譜，地球表麵平均溫度為300K左右，其黑體輻射峰值波長在8～14μm。實際物體的輻射還與比輻射率有關，在紅外譜段，海洋的比輻射率ε≈0.98，隨波長、海水溫鹽、海況的變化極小。
在紅外譜段，大氣存在兩個窗口，即3～5μm和8～13μm，如圖11—5所示。圖中，7mm、29mm、54mm總可降水量(totalprecipitablewater)分別對應極地、中緯度、熱帶。可見，熱帶大氣透射率最低，證明水汽是主要的吸收因子。11μm、12μm為海水輻射峰值區。3.7μm水汽吸收弱，透射率高。因此，紅外輻射計的光譜通道設在3.7μm、11μm、12μm。
與AVHRR相比，ATSR有重要改進：采用錐形掃描技術，使地球表麵同一地點從不同角度(0°和55°)測量兩次(時間間隔約2.5min)，利用多通道、多角度以改善大氣校正；采用兩個穩定性很高的黑體作星上輻射量定標，以提高輻射定標精度，克服AVHRR測量中天空輻射不為零的影響；利用新型的主動冷卻裝置使探測器的溫度保持在90K左右，以降低探測器噪聲；近紅外通道-1.6μm，用於在白天探測雲。另外，根據1.6μm通道觀測的輻亮度，1.6μm與3.7μm自動交替工作。
衛星海表溫度的反演
這裏，僅介紹從AVHRR原始數據反演海表溫度，包括讀帶、輻射量定標、幾何校正、雲檢測、海表溫度反演，流程如圖11—6所示。
NOAA采用的業務化海表溫度反演算法有MCSST、CPSS和NLSST三類，其中MCSST包括劈通道算法和三通道算法。劈通道算法：
SST＝a1T11＋a2(T11-T12)＋a3(T11-T12)(secθ-1)-a4
(11—6)
三通道算法：
SST=a1T11＋a2(T3.7-T12)＋a3(T3.7-T12)(secθ-1)-a4
(11—7)
圖11—7為從AVHRR獲取的SST圖象，它顯示了東海黑潮與冷渦。
11.2.4衛星海表溫度的應用
衛星海表溫度廣泛應用於海洋動力學、海氣相互作用、漁業經濟研究和汙染監測等方麵。
給出了西太平洋暖池的溫度和位置，這是常規測量難以實現的。利用海表溫度研究了黑潮和灣流的特征，赤道海域Kelvin波、Rossby波的傳播過程。利用衛星海表溫度發現了諸多中尺度渦旋，並研究了中尺度渦旋、上升流、鋒麵的變化。小尺度海洋動力特征方麵，研究了湍動的精細結構。
海氣相互作用方麵，利用衛星海表溫度結合其它數據研究全球氣候變化，計算海洋熱收支、CO2氣體交換係數等。特別值得一提的是，衛星海表溫度已進入天氣、海洋數值預報業務。
漁業方麵，衛星海表溫度可為漁業部門提供魚類的洄遊路線和漁場的有關信息。
汙染監測方麵，利用衛星海表溫度可以監測油汙染、大型核電站附近的熱汙染。
衛星海表溫度遙感
衛星海表溫度測量主要利用海麵熱紅外輻射。衛星海表溫度(SeaSurfaceTemperature，SST)是最早從衛星上獲取的海洋環境參數，是衛星海洋遙感中最為成熟且用戶最為廣泛的技術。衛星海表溫度測量已進入業務化，在大中尺度海洋現象和過程、海洋—大氣熱交換、全球氣候變化以及漁業資源、汙染監測等方麵有重要應用。
衛星SST常分為海表皮溫和海表體溫。前者指海表微米量級海水層的溫度，後者指海表0.5～1.0m海水層的溫度。
紅外輻射計工作原理
利用紅外波段測溫的物理基礎是普朗克輻射定律。溫度為T(K)的黑體的輻射率由普朗克函數給出
其中，普朗克常數h=6.6262×10-34J·s，玻爾茲曼常數k=1.3806×10-23J/K，光速c=3×108m/s。圖11—4表示不同溫度下的黑體輻射譜，地球表麵平均溫度為300K左右，其黑體輻射峰值波長在8～14μm。實際物體的輻射還與比輻射率有關，在紅外譜段，海洋的比輻射率ε≈0.98，隨波長、海水溫鹽、海況的變化極小。
在紅外譜段，大氣存在兩個窗口，即3～5μm和8～13μm，如圖11—5所示。圖中，7mm、29mm、54mm總可降水量(totalprecipitablewater)分別對應極地、中緯度、熱帶。可見，熱帶大氣透射率最低，證明水汽是主要的吸收因子。11μm、12μm為海水輻射峰值區。3.7μm水汽吸收弱，透射率高。因此，紅外輻射計的光譜通道設在3.7μm、11μm、12μm。
與AVHRR相比，ATSR有重要改進：采用錐形掃描技術，使地球表麵同一地點從不同角度(0°和55°)測量兩次(時間間隔約2.5min)，利用多通道、多角度以改善大氣校正；采用兩個穩定性很高的黑體作星上輻射量定標，以提高輻射定標精度，克服AVHRR測量中天空輻射不為零的影響；利用新型的主動冷卻裝置使探測器的溫度保持在90K左右，以降低探測器噪聲；近紅外通道-1.6μm，用於在白天探測雲。另外，根據1.6μm通道觀測的輻亮度，1.6μm與3.7μm自動交替工作。
衛星海表溫度的反演
這裏，僅介紹從AVHRR原始數據反演海表溫度，包括讀帶、輻射量定標、幾何校正、雲檢測、海表溫度反演，流程如圖11—6所示。
NOAA采用的業務化海表溫度反演算法有MCSST、CPSS和NLSST三類，其中MCSST包括劈通道算法和三通道算法。劈通道算法：
SST＝a1T11＋a2(T11-T12)＋a3(T11-T12)(secθ-1)-a4
(11—6)
三通道算法：
SST=a1T11＋a2(T3.7-T12)＋a3(T3.7-T12)(secθ-1)-a4
(11—7)
圖11—7為從AVHRR獲取的SST圖象，它顯示了東海黑潮與冷渦。
衛星海表溫度的應用
衛星海表溫度廣泛應用於海洋動力學、海氣相互作用、漁業經濟研究和汙染監測等方麵。
給出了西太平洋暖池的溫度和位置，這是常規測量難以實現的。利用海表溫度研究了黑潮和灣流的特征，赤道海域Kelvin波、Rossby波的傳播過程。利用衛星海表溫度發現了諸多中尺度渦旋，並研究了中尺度渦旋、上升流、鋒麵的變化。小尺度海洋動力特征方麵，研究了湍動的精細結構。
海氣相互作用方麵，利用衛星海表溫度結合其它數據研究全球氣候變化，計算海洋熱收支、CO2氣體交換係數等。特別值得一提的是，衛星海表溫度已進入天氣、海洋數值預報業務。
漁業方麵，衛星海表溫度可為漁業部門提供魚類的洄遊路線和漁場的有關信息。
汙染監測方麵，利用衛星海表溫度可以監測油汙染、大型核電站附近的熱汙染。