本发明公开了一种仅利用辐亮度数据反演叶绿素荧光光谱的方法，包括以下步骤：步骤1：基于模拟和实测数据获取各种生态条件下的叶绿素荧光光谱曲线和无荧光光谱，组成训练光谱库；步骤2：分别对获取的两类光谱数据进行奇异向量分解，得到各自的奇异分量；步骤3：分别将前10个荧光光谱分量和无荧光光谱分量的组合输入模型，利用最小二乘方法进行拟合，逐个计算辐射传输模型中的未知数，同时计算对应的贝叶斯指数；步骤4：利用贝叶斯指数最小时所用的叶绿素荧光光谱分量和无荧光光谱分量个数作为模型输入，反演得到叶绿素荧光光谱。本发明只需辐亮度光谱数据即可反演得到叶绿素荧光光谱，不再受同步辐照度数据的限制。