本发明涉及一种基于光子映射的湿地水生植被冠层反射建模方法，其步骤如下：根据所模拟植被的形状结构、几何参数等特征构建出水生植被的三维场景；耦合水面反射模型、水体散射模型和叶片反透射模型设置场景的光学属性；从光源位置向场景中入射光子，构建出体光子图和全局光子图；从观测位置出发产生采样光线并生成可视点，进行光子密度估计，同时进行冠层反射率的估计；将上两步过程进行多轮迭代，更新光子密度估计的半径，直到达到一个收敛的结果；得到水生植被冠层的反射光谱特性及反射方向特性。该发明将为水生植被冠层生理生化参数遥感监测提供新的模型工具与技术方法，同时为水生作物的精准化水肥调控管理和湿地生态环境监测提供科学依据。