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陆地总初级生产力（Gross Primary Productivity,GPP）是全球碳循环和全球变化研究的关键参数,基于遥感方式是目前陆地生态系统GPP估算的主流方法。日光诱导叶绿素荧光（solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF）与植物光合作用直接关联,是植物吸收太阳光能后由光系统发射的一种光信号。随着遥感技术和SIF提取算法的发展,多个卫星平台已经成功获取了全球SIF产品,从而开辟了监测植被生长状态和估算陆地生态系统GPP的新途径。但由于在冠层尺度上SIF与GPP的关系还受到了冠层结构、植物种类、外界环境胁迫等多种因素影响,导致冠层GPP-SIF相互关系以及这种关系在时间尺度上的变化机理依然不明确,而目前使用最广泛的GPP-SIF经验线性估算模型又缺乏普适性。基于以上背景,本文通过分析不同空间尺度上的荧光发射机理,分析基于脉冲式调节荧光仪（Pulse amplitude-modulated fluorometers,PAM）实证研究的叶绿素荧光与光合作用联系的理论基础,在GPP-SIF经验线性估算模型的基础上,引入一些影响植被光合能力和影响冠层SIF发射的一些因素,构建了基于近红外荧光的GPP估算理论模型。结合GOME-2 SIF产品、FLUXNET2015数据集中实测GPP和MODIS相关产品,在不同植被类型上构建该理论模型并进行估算精度验证分析。本文主要的结论如下:（1）根据PAM进行的主动荧光测量等大量实证研究表明,在植被正常生长情况下ΦP+ΦNPQ和ΦF大致恒定。基于遥感获取的光化学反射植被指数PRI具有估算LUE的巨大潜力,但是在冠层尺度上也受到冠层结构、环境胁迫等因素的影响。近红外叶绿素荧光虽然很少受叶片和冠层内部叶绿素重吸收的影响,但其散射特性依然受到冠层叶面积指数、叶倾角分布等因素影响。基于以上理论分析,在GPP-SIF经验线性估算模型中引入PRI和代表冠层结构特征的植被指数,建立了GPP与近红外荧光之间的非线性理论模型。（2）基于各站点的实测GPPEC、GOME-2 SIF和MODIS植被指数数据,应用不同植被指数构建本文理论模型并进行了精度分析。结果显示本模型基本上与经验线性估算模型类似,在落叶阔叶林上估算精度最高,在针叶林和常绿阔叶林上估算精度较差。但无任是在单个站点上还是在综合了同种植被类型多个站点上,本模型在所有植被类型上的估算精度都较经验线性估算模型有了很大地提升。另一方面,本模型能较好地体现出各站点所代表的不同植被类型GPP的季节性变化特征。（3）结合全球0.5°分辨率的月SIF产品和月植被指数产品,应用本文所构建模型估算了2010年全球月GPP数据集,并与MODIS-GPP进行了比较。本模型估算结果,在年GPP总量和空间分布上均符合当前大部分研究结果的共识,且能准确体现全球GPP四季变化特征。这从某种程度上佐证了本文模型的有效性。