浮游植物作为海洋中的生产者，对海洋及其地球化学过程起着至关重要的作用。浮游植物的光合作用是地球大气层形成的主要原因，并且保证了其不断更新，全球净初级生产力有一半左右来自浮游植物。由于浮游植物光合作用而形成的生物泵，是影响大气中二氧化碳浓度的一种海洋生物行为，它通过调整有机碳输送到深层的速率来对空气中的二氧化碳产生调节作用。浮游植物的粒级对群落结构有重要影响。粒级结构影响着生命体的生物学特性，包括寿命，活动区域大小，新陈代谢速率和所需要的营养来源。因此，浮游植物类群结构的特点和变化可以使我们进一步了解海洋在生态环境及其变化中所起的作用。卫星是一个有效的手段，可以从大的时间和空间尺度上对生态系统的作用及其对气候变化的影响进行研究。　　 已经有一些专家学者提出了利用遥感反演浮游植物群落结构的不同算法，这些算法对不同海域或者全球海域的浮游植物粒级和种群的分布和变化进行了研究。文章对已有方法的优缺点进行了回顾总结，并对南海北部海域的研究现状进行了分析。发现针对南海海域的浮游植物粒级结构的遥感反演算法还没有建立，而基于实测数据的观测和分析非常有限，都只是针对较短时间、分散的站点，不能形成连续观测。为了深入研究浮游植物粒级结构的变化和其对环境变化的响应和影响，利用卫星数据来进行长时间的连续观测便显得很有必要。从第一代卫星CZCS到美国2011年发射的VIIRS，有几十年的卫星数据积累，为大时间和空间尺度上浮游植物粒级分布的研究提供了数据基础。　　 本文根据已有数据和积累，初步探索了适合南海海域的遥感反演浮游植物粒级结构的算法。在对遥感数据的精度进行验证中得到了理想的结果:叶绿素a浓度精度约26％，浮游植物吸收系数精度约为40％。遥感反演三个粒级的精度分别为:micro:43％,nano:63％,pico:41％。　　 在此基础上，对南海北部海域浮游植物粒级结构的分布和季节变化进行了遥感监测研究和分析。在南海北部海域外海寡营养水体以pico级浮游植物占据主导。而在近岸，尤其是河流入海处，micro和nano级浮游植物所占比例逐渐增加，并最终过渡到以micro级浮游植物占据主导。在夏季由于南海北部海域水体层结作用较强，水体生产力较低，而在冬季海水层结作用较小，并且海水动力过程增加了上下水层之间的营养交换，使表层的营养盐含量增高，为浮游植物生长创造了条件，pico和micro级浮游植物所占比例有一定程度的增长。此外，在吕宋海峡等上升流区域，有明显的粒级变化，由外海占据主导的pico级浮游植物过渡到micro级浮游植物为主导。从近岸到外海，pico和micro级浮游植物所占的比例以及浮游植物的粒级结构变化很大。在开阔大洋水体中，pico级浮游植物所占的百分比主要集中在30％-70％，平均值为52％。而在近岸，pico级所占的百分比在0％-20％之间，平均值小于10％。