气旋气象作为极端的灾害性气象现象,能够在短时间内造成剧烈的气候变化,最典型的例子是极地涡旋气象与台风气旋气象。气旋气象的发生会对人类生产生活造成巨大的影响,甚至会影响整个大气系统的正常运转。随着卫星遥感技术的快速发展,使用卫星遥感监测数据对气旋气象进行监测识别与分析,及时采取防护措施,是降低该类灾害性气象影响的重要方式。目前基于卫星遥感图像的气旋监测研究方法普遍存在监测精度较低和算法鲁棒性不足等问题,因此本文对极地涡旋和台风气旋两种典型气旋气象展开遥感监测研究。首先,针对极地涡旋识别与主螺旋线结构提取问题,本文提出了一个基于FY-3D卫星遥感数据的两阶段极地涡旋识别和主螺旋线结构提取算法框架。阶段一采用基于密集卷积块的极地涡旋分割算法对FY-3D气象卫星遥感数据中的极地涡旋目标进行识别定位。阶段二以前一阶段检测结果为基础,提出基于生成对抗方式与全局注意机制的螺旋线提取生成算法来提取极地涡旋目标的主螺旋线结构。实验结果验证了该算法框架能实现对极地涡旋的准确监测。针对极地涡旋的主螺旋线结构提取问题,本文提出的极地涡旋螺旋线提取模型在F1指标上有约3%的提升。其次,针对台风气旋主体云系的定位监测和运动变化预测问题,本文分别提出了基于多尺度时空循环卷积的台风序列分割模型和台风序列预测模型。一方面,在基于多尺度时空循环卷积的台风序列分割模型当中,本文分别设计了基于Conv LSTM的台风气旋时空特征提取模块和基于多感受野的卷积循环单元。前者可以有效提取台风气旋的多尺度重要时空特征,后者能充分利用台风气旋主体云系轮廓位置的重要细节信息。另一方面,在基于多尺度时空循环卷积的台风序列预测模型当中,采用改进的自适应权重调整损失函数,实现了对台风主体云系运动变化的有效预测。本文在FY-2G台风序列数据集进行了多组对比实验,实验结果验证了上述的台风序列分割模型和序列预测模型的有效性。最后,基于本文的研究成果设计并实现了针对FY-3D和FY-2G卫星遥感数据的气旋气象识别监测系统。该系统实现了对极地涡旋和台风气旋气象的可视化遥感监测,为气旋气象分析预报工作提供了重要的参考依据。