海洋浮游植物是海洋生态系统中食物网的基础和最重要的初级生产者,并且浮游植物种类的组成及其生物量的变化会影响海洋生态系统的功能和结构。因此,了解和掌握浮游植物粒级结构（Phytoplankton Size Classes,PSCs）和种群结构（Phytoplankton Population Structures,PPSs）的分布和变异规律为研究海洋生态系统和生物地球化学过程提供有价值的信息。相比于传统的站点观测方式,卫星遥感技术可以提供大面积同步观测数据,成为研究浮游植物粒级结构和种群结构的理想手段。然而,中国东海海域浮游植物粒级结构和种群结构的遥感探测仍然存在一定挑战和困难,从而限制了深入分析其时空分布特征及其影响机制。由此可见,开展东海浮游植物粒级结构和种群结构的遥感研究具有重要的科学意义和价值。本文以中国东海海域为研究区域,基于多年MODIS（Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer）遥感数据和航海观测资料,构建了浮游植物粒级结构估测模型（简称PSC模型）,并结合长时间序列MODIS卫星数据揭示东海浮游植物粒级结构的时空分布规律和探讨影响机制。此外,针对MODIS波段设置,本研究设计了面向浮游植物吸收光谱(Phytoplankton Absorption,aph)的浮游种群结构估测模型（简称PPS模型）,并评估模型的效果和普适性以及分析模型的卫星应用可行性。本研究的主要结论如下:（1）通过分析东海实测数据发现aph光谱形状与PSCs之间存在定量关系;据此基于aph构建了PSC模型并具有很好的适用性。利用独立数据集验证PSC模型的反演精度,发现模型估测的PSCs值与实测值较为一致,并且绝大多数样本分布在±20%误差范围内。此外,相关结果表明,在412、443、469、488、531和547 nm波长处QAA（Quasi-analytical Algorithm）算法基于遥感反射率数据(Remote Sensing Reflectance,Rrs)可以得到精度较高的aph估测值。基于aph估测值利用PSC模型可以估测较理想PSCs结果,且与实测值具有很好的一致性,这表明PSC模型表现出较好的卫星适用性。（2）在提高MODIS Rrs观测精度的基础上,优化所构建的PSC模型成功实现东海浮游植物粒级结构的遥感估测。通过星地匹配数据分析MODIS Rrs精度发现在412 nm和443 nm处精度较低,这很大程度上影响aph和PSCs估测精度。因此,基于469-555nm处MODIS Rrs值采用多元线性拟合方法得到精度较高的412 nm和443 nm处MODIS Rrs重构值,进而利用QAA算法和PSC模型分别估测出aph和PSCs结果。相比于MODIS Rrs原始值,MODIS Rrs重构值提高aph遥感估测精度和有效值百分比,并且明显提高PSCs的遥感估测精度且估测结果较理想。这表明针对东海水体光学特性,PSC模型能够获取较理想的PSCs遥感估测结果。（3）利用PSC模型反演获取2003-2016年东海浮游植物粒级结构的遥感产品,并系统地分析其时空变化特征。整体而言,东海PSCs在时间尺度和空间尺度上均呈现很大变异性。小型浮游植物主要在沿海占优势地位,尤其在长江口附近海域。以微型为主的浮游植物主要分布于陆架海的中部和外部海域,而以微微型为主的浮游植物主要分布于东海外海海域。同时,不同地理位置和水文条件的子海域呈现出差异明显的PSCs变化规律。此外,研究发现东海PSCs变化受多种因素的综合影响,如水层稳定性、海表温度、风速和黑潮海流等。人类活动和河流排放也会影响PSCs分布,尤其在沿海海域。（4）通过分析实测数据发现不同的浮游植物种群结构呈现出明显差异的aph光谱形状;基于此本研究面向MODIS传感器设计了基于aph的PPS估测模型,并在I类水体（北冰洋海域）表现出良好的模型效果。基于色素浓度数据利用CHEMTAX分析方法发现北冰洋海域有6种优势种群,即硅藻、甲藻、c3-flagellates、Hapto-7、Prasino-2和Prasino-3。PPS模型能够获取可信度较高的优势种群比吸收光谱和精度较高的生物量浓度结果（平均绝对百分比误差均低于35%,除硅藻约为45%之外）。（5）所构建的PPS模型在典型II类水体的东海海域同样具有良好的适用性,并且面向MODIS传感器表现出卫星应用的可行性和潜力。CHEMTAX方法分析发现在东海6种种群处于优势地位,即硅藻、甲藻、定鞭藻、隐藻、绿藻和蓝藻。针对东海的6种优势种群,PPS模型能够获取较理想的种群比吸收光谱和生物量浓度估测结果。此外,基于前6个MODIS波段处aph值利用PPS模型得到的种群结构估测结果较好且在可接受范围内,这说明所构建的PPS模型具有很大的卫星应用可行性和潜力。