近年来,随着全球气候变暖,野火（Wildfire）在全球范围内频繁发生,不仅破坏区域生态系统,释放温室气体和污染气体,加剧温室效应,而且威胁人民生命财产安全。因此,高精度、近实时、大范围的野火风险评估与预警至关重要。植被冠层可燃物含水率（Canopy Fuel Moisture Content,CFMC）是野火风险评估与预警中的关键参数。由于光学卫星可以提供大范围、近实时和多波段的遥感影像,基于光学遥感数据的CFMC反演逐渐受到野火科学领域相关研究人员青睐。其中,基于辐射传输模型（Radiative Transfer Models,RTMs）反演的方法比传统经验拟合方法更具普适性,但由于不同植被类型结构复杂度的差异,不同物理模型的适用性有限,而目前对这方面的研究十分有限。为此,本研究旨在探究不同物理模型对不同植被类型CFMC反演的适用性:首先对于灌丛CFMC反演,以往研究一贯假设灌丛遵循水平均匀分布并采用PROSAILH模型反演其CFMC,而没有考虑郁闭和开放灌丛结构和分布的差异,这给灌丛CFMC反演带来很大误差;其次对于针叶林CFMC反演,阔叶模型PROSPECT被用来模拟针叶叶片反射率特征,该模型在针叶林中的适用性仍需进一步研究。另外,CFMC作为野火风险评估的关键因子,其在全球野火高发地区的时空变化模式及其对野火发生的指示作用尚不明确。本文利用实测CFMC数据和中等分辨率成像光谱仪（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS）系列遥感产品对灌丛和针叶林CFMC反演模型的适用性进行了分析。并基于全球CFMC长时间序列产品分析了全球野火高发地区的CFMC时空变化模式及其对野火发生的指示意义。该研究为不同结构和分布的植被冠层、不同植被类型CFMC反演的模型选择提供了借鉴和参考,同时也反映了在全球变化背景下发展一套融合了基于遥感技术获取的可燃物含水信息的野火风险评估与预警系统至关重要。本论文的主要工作和成果如下:（1）首先探究了多模型反演郁闭和开放灌丛CFMC的适用性。研究利用美国国家可燃物含水率数据库（National Fuel Moisture Database,NFMD）中的14个灌丛站点作为模型性能验证数据,并根据IGBP（International Geosphere-Biosphere Programme）分类标准将其分为郁闭和开放灌丛站点;利用MCD43A4.006反射率产品作为遥感观测数据。该研究比较了三个辐射传输模型（PROSAILH、PROGeo Sail和PROACRM模型）和两个经验模型（基于光谱指数和相对光谱指数）的反演效果。同时基于MODIS植被连续场数据对两类灌丛结构和分布进行了分析,并以此为基础结合各模型构建原理分析了多模型的适用性。研究表明PROACRM模型可用于郁闭灌丛CFMC反演,而基于相对光谱指数的经验模型可用于开放灌丛CFMC反演。（2）从叶片和冠层两个尺度评估了PROSPECT模型模拟针叶叶片光谱和反演针叶林CFMC的适用性。在叶片尺度上,研究基于阔叶模型PROSPECT和针叶模型LIBERTY,利用无偏差数据反演方法证明了PROSPECT模型能够很好地模拟针叶叶片反射率特征,且叶绿素含量和叶片含水量的反演精度分别达到0.98和0.99。并在冠层尺度上利用PROSPECT模型耦合Geo Sail模型成功反演了针叶林CFMC（R~2=0.57,RMSE=13.81%）,且捕获了CFMC的时间序列变化。而LIBERTY模型需要进一步描述干物质重量组分对叶片吸收特性的影响,以拓展模型在针叶林CFMC反演中的应用。（3）以2018年美国加州大火、2019年澳大利亚丛林大火和亚马逊大火为例,基于2001-2019年全球CFMC长时间序列产品分析了三个地区森林、灌丛和草地CFMC的时空变化模式,包括季节性变化、年际变化和火灾年的时空模式,并进一步分析了CFMC时空变化趋势对野火发生的指示作用。研究表明各地区各植被类型火灾年的CFMC基本低于时间序列的平均水平,尤其是美国加州和澳大利亚地区的草地和灌丛,CFMC表现出明显的野火指示作用。而在亚马逊热带雨林地区,该现象不明显,这是由于热带雨林自身强大的生理调节机制使得CFMC表现出更弱的季节变化性和年际变化性,且亚马逊火灾主要由不合理的人类活动造成的。同时对比燃烧面积与CFMC变化趋势发现火灾容易在CFMC持续下降到某个阈值时爆发。研究还发现CFMC能够区分火灾与非火灾季。