本发明公开了一种光谱分布保持的乘性变换遥感图像融合方法，该方法包括：将多光谱图像上采样至全色图像的大小；然后统计全色和多光谱图像的直方图信息，并对全色图像和上采样的多光谱图像分别进行归一化操作；对上采样的多光谱图像和全色图像进行多元线性回归得到拟合的低分辨率全色图像；利用乘性变换结合反归一化操作对上采样的多光谱图像进行纹理细节和光谱强度的补偿和映射；最后利用直方图匹配方法进一步将融合图像的光谱分布映射为与多光谱图像一致，得到最终的融合图像。该方法可以有效减小融合过程中产生的细节失真和光谱失真，使得融合后的图像在细节上物体边缘轮廓区分度高，在光谱上颜色对比度明显，色彩层次感强。