粮食产量是一个国家的基础经济信息，科学准确地预报粮食产量，对国家具有重要的经济和政治意义。中国是一个农产品生产大国、消费大国和贸易大国。农业生产形势，特别是粮食生产是各级政府、农业生产管理部门、农产品购销与加工企业以及广大公众都十分关注的大事。及时、客观、准确地预测粮食产量，对于国家粮食政策的制定、价格的宏观调控、对外粮食贸易、国家粮食安全保障、种植业结构调整等都具有重要的战略意义。由于遥感信息具有宏观、快速、客观、动态和大尺度等优点，在产量预测中具有重要的作用。本文利用了多时相、多光谱遥感数据，研究了基于遥感指数的大范围粮食产量预测方法，并设计实现了可用于业务应用的运行系统。 论文进行了时间序列NDVI数据处理、粮食产量遥感预测指标提取及产量预测模型方面的研究。论文通过时序NDVI数据去云重构、区域作物生长过程提取等方法，获得预测指标。采用粮食单产(夏粮和秋粮)与预测指标相关分析方法，构建了产量预测指标体系。在此基础上，依据预测指标时间和空间上的适应性，构建了我国各地区粮食单产遥感预测指标时空体系和产量预测模型集。主要研究内容及结论如下： (1)时间序列NDVI曲线，即作物生长过程曲线，是多种作物信息的综合载体，能够反映出各作物总体生长情况及作物物候节律等信息，可以用来进行粮食产量预测。论文以高时间分辨率、低空间分辨率的NOAA/AVHRR数据为基础数据源，以NDVI曲线特征值作为预测指标，应用区划—省份产量预测方式，在区划单元上建立产量预测模型，并通过区划与省空间对应关系，实现了省级粮食产量预测。结果表明预测值与统计值相同率达到90％以上，可以满足精度要求。 (2)构建了全国(除新疆、西藏等耕地较少的地区外)范围不同地区粮食单产预测指标体系。本文按照参数—产量拟合法、产量分解法两种分析方式，分别对NDVI曲线特征值与粮食单产和曲线特征值与粮食波动单产进行相关性分析，找出不同区划单元各种产量显著相关因子，构建了粮食单产预测指标体系，结果表明各区划单元相关系数绝对值在0.3-0.85之间，大部分区划均有显著性达到0.05的预测指标。 (3)建立了不同地区粮食单产预测模型集。通过对各区划区域筛选出的产量显著相关因子进行因子之间相关性分析，剔除信息冗余因子，并通过因子组合、回归分析建立了不同地区参数—单产、参数—波动单产两种单产预测模型。分别对各区划两种模型进行比较验证，选出置信度较高的模型作为最终单产预测模型，建立了不同区域粮食单产预测模型集，模型验证结果表明，大部分区划区域预测误差在10％以内。 (4)实现了全国大部分地区夏粮和秋粮单产预测。根据区划单元与省行政单元的空间属性信息和粮食作物种植面积，在区划估产模型的基础上，进行省级粮食单产预测，并对预测结果进行了检验。结果表明夏粮和秋粮预测结果与统计产量数据相关系数R2均在0.9以上，大部分省份预测误差集中在10％以内。 (5)建立了粮食产量遥感预测系统。分析了产量预测系统的建设需求，设计并开发了粮食产量遥感预测系统，该系统是一个集研究性和业务性为一体的综合性系统。系统实现了数据的统一、集中、科学管理，并将产量预测业务的各个作业环节，纳入一个统一的集成系统，使复杂的预测过程按照条理化、流程化进行。同时，系统提供了各地区产量敏感因子及其变化规律分析环境，分析不同地区、不同时期，反映产量状况的敏感因子，为产量预测模型的建立提供了一个平台。系统运行稳定，基本满足业务化需求。