本申请公开了一种针对卫星时间序列影像的面向对象的填补方法，包括：对卫星时间序列影像进行像素级质量控制，将被云和云影污染的像元进行标记；将距离目标影像时间间隔最短的两张清晰影像进行分割和分类，生成分割图和分类图，以形成具有不同类别标记的独立对象；寻找与目标影像的缺失像元对应的相似像元，并选出参考影像；根据相似像元在目标影像与参考影像之间的相关性与预设阈值的比较结果，自适应采用单张参考影像或两张参考影像对缺失像元进行填补；对填补后的目标影像进行影像后处理。这样能够快速且准确地识别时间序列中可用的不受云和云影干扰的相似像元用于数据填补，减少对参考影像的依赖度，提升对发生地表覆盖变化区域的预测精度。