本发明公开了一种同化叶面积指数时序曲线特征的冬小麦估产方法，通过如下步骤实施：S1：对作物模型进行全局敏感性分析，并完成作物模型参数区域化；S2：合成MODIS LAI时间序列曲线；S3：对LAI时序曲线进行滤波处理；S4：进行曲线拟合并提取出关键特征点；S5：在区域范围运行作物模型，对模拟得到的LAI时间序列进行曲线拟合并提取出曲线上的关键特征点；S6：按S4和S5各自获得3类关键特征点的日期建立代价函数，并以遥感观测误差为权重求和得到总代价函数，对总代价函数进行最小化，使得代价函数快速收敛，最终在收敛条件被满足时，按行政边界汇总，输出产量结果。本发明提高了同化精度，克服了MODIS LAI产品系统偏低的影响，适合于区域尺度冬小麦产量估测。