光合作用是植被最基本的化学反应之一,与物质循环、能量转换密切相关,为植物生长提供了必需条件。类胡萝卜素作为植被叶片内的一种重要光合色素,主要起吸收传递光能、保护叶绿素、延缓衰老叶片中叶绿素的快速分解以维持光合反应等作用,估算其含量对监测植被健康状态具有重要意义。遥感技术的出现,提供了在短时间、大范围内对地表植被进行动态监测的便捷手段,特别是高光谱影像技术的快速发展,使利用植被独特光谱特征反演生化组分的研究成为热点。由于类胡萝卜素与叶绿素两种光合色素在波谱特征中的吸收峰所处的波段大部分重叠,且叶片内叶绿素含量远高于类胡萝卜素含量,导致利用光谱信息监测类胡萝卜素含量具有一定困难,相关研究较少。所以,本文基于辐射传输模型PROSPECT与PROSAIL模拟出大量不同生化与生物物理参数组合下的400-2500nm植被光谱反射率,运用多指数协同法,构建于叶片及冠层水平下均具有一定普适性,能够较好估测类胡萝卜素含量的新指数。首先,本文遍历了400-2500nm范围内所有不同波段组合下的窄波段归一化差值植被指数(NDVInb)与类胡萝卜素含量的相关性,发现因叶绿素等的干扰,无法找到反演类胡萝卜素的理想单一NDVInb。其次,本文提出了一种基于多指数协同法的类胡萝卜素反演新指数,并在叶片尺度上取得了理想的效果,较好地消除了叶绿素和叶肉结构的干扰。该指数的敏感性分析结果显示,其与类胡萝卜素的相关系数达到-0.9355,一阶敏感性指数达到0.9275,全局敏感性指数达到0.9628。进一步,本文将叶片尺度构建的类胡萝卜素指数置于冠层尺度考察其反演的可行性。研究表明,在冠层尺度上该指数受叶倾角的干扰较为显著。若通过先验知识将反映叶倾角信息的平均叶倾角加以限定,本指数在冠层上仍具有较好的类胡萝卜素估算性能。