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叶面积指数（Leaf Area Index,LAI）是表征植被冠层几何结构及其功能,模拟生态系统生产力以及地表与大气之间物质及能量交换的关键参数。叶面积指数产品也被广泛用于地表过程模拟、作物长势监测和估产和全球变化研究。因此定量评价LAI遥感产品的不确定性,即通过地面测量数据验证LAI遥感产品,对于LAI产品相关应用至关重要。地面测量LAI数据作为遥感产品真实性检验的重要参考依据,主要通过直接测量方法或间接测量方法得到。然而当前几乎所有的真实性检验数据都是通过间接测量方法得到的,该方法针对农作物等低矮植被存在较大不确定性。现有LAI产品均为粗分辨率数据,并且是基于全球尺度发展的反演算法。只有站点数据能够较好地代表像元尺度内的情况时,才能直接将站点数据用于LAI产品验证,否则,将对产品真实性检验带来不可忽略的误差。然而,由于空间分辨率低,地面观测成本高,导致LAI遥感产品的真实性检验工作成为LAI遥感产品及应用研究的重点和难点。论文围绕叶面积指数遥感产品真实性检验这一问题,通过破坏性采样法获取地面LAI测量数据,结合精细分辨率卫星遥感数据和基于Beer-Lambert定律的半经验统计模型,反演得到精细分辨率LAI参考数据,并在中国主要农作物区域开展了农作物LAI遥感产品的不确定性评价,定量评价了反演算法不确定性和地表异质程度对尺度效应的贡献,为提升LAI遥感算法在区域尺度适用性的提供了新思路和参考依据。论文主要研究内容及结论如下:（1）基于Beer-Lambert定律建立了NDVI和LAI的半经验统计模型,结合精细分辨率的Landsat卫星数据,对地面实测数据进行升尺度,研发了精细分辨率的中国区域农作物LAI遥感产品真实性检验数据集。论文收集了BJ,HN,HLJ,AH四个实验区的基于破坏性采样法的43个不同年份生育期、1010个样本,对半经验模型参数进行了标定,反演得到了30 m精细分辨率LAI数据,并基于GLOBLAND30-2010地表覆盖产品和地面GPS采样点,筛选3 km×3 km范围内农田比例超过75%的样方,最后得到80个精细分辨率LAI参考图（Val LAI＿Crop）。（2）精细分辨率LAI样方作为尺度转换的桥梁,能够弥补地面测量与粗分辨率像元之间的空间尺度不匹配,是进行粗分辨率LAI产品验证的重要步骤。基于Val LAI＿Crop真实性检验数据集,开展了5种全球主要LAI遥感产品（MCD15A2H,GLASS,GEOV2,GLOBMAP和GLOCC）在中国农作物区域的真实性检验研究。检验结果表明:GEOV2产品在农作物区域具有最高精度（R~2为0.81,RMSE为0.49,RRMSE为28.6%）;各LAI遥感产品在北京、河南和安徽研究区都存在低估现象,相对偏差从-82.0%至8.8%,而在黑龙江研究区均表现出高估现象,相对偏差从11.5%至56.9%。（3）研究了LAI遥感产品尺度效应的物理机制,并基于“先反演后平均”与“先平均后反演”两种升尺度方法,发展了尺度效应的定量计算方法。基于泰勒级数展开方法,定量分析了空间异质性和模型非线性对LAI尺度差异的影响,发现红光、近红外波段的二阶偏导项能够很好表征LAI遥感产品的尺度差异（R~2=0.84）。论文主要创新性贡献包括:（1）研制了首套基于破坏性采样法的中国区域农作物LAI遥感产品真实性检验数据集（Val LAI＿Crop）。当前已有的真实性检验数据集几乎都是通过间接测量方法得到的,然而针对如小麦或水稻等低矮植被类型的农作物,光学测量方法会产生很大不确定性。因此,本研究基于破坏性采样法获取地面LAI数据,结合精细分辨率卫星数据,建立基于Beer-Lambert定律的半经验统计模型,结合GLOBLAND30-2010地表覆盖产品生产了80个精细分辨率LAI参考图。（2）基于Val LAI＿Crop数据集,系统评估了全球5种主要LAI遥感产品（MCD15A2H,GLASS,GEOV2,GLOBMAP和GLOCC）在中国农作物区域的不确定性。目前LAI遥感产品都是在全球尺度上研发反演算法的,然而产品算法在区域尺度的可迁移性和适用性存在很大不确定性。因此,本研究基于精细分辨率的Val LAI＿Crop验证数据,评价了全球LAI遥感产品在中国农作物区域的不确定性,发现各LAI产品因尺度效应和模型偏差的影响在北京,河南和安徽研究区表现出低估现象,而在黑龙江暗土壤背景区域的影响表现出高估现象。研究成果为LAI遥感产品后续改进提供了参考依据。（3）基于“先反演后平均”与“先平均后反演”的升尺度方法差异,建立了尺度差异的定量计算方法,发现高土壤背景反照率区域粗分辨率低估、低土壤背景反照率区域粗分辨率高估的尺度效应现象;并基于泰勒级数展开方法,构建了基于二阶导数和空间异质性的尺度效应定量校正方法,发现红光、近红外波段的二阶偏导项能够很好表征LAI产品的尺度差异。研究工作对尺度效应校正具有重要理论意义。综上所述,本研究开展了全球LAI遥感产品在中国农作物区域的真实性检验研究,同时提供了全球首套基于破坏性采样法的精细分辨率LAI真实性检验数据集（Val LAI＿Crop）,评价了主要LAI遥感产品在大区域的不确定性,分析了LAI遥感产品尺度效应及其校正方法,对改进全球LAI遥感产品反演算法在区域尺度的精度具有重要意义。