本发明公开了一种基于InVEST模型的水质净化能力评估方法，包括：S1、获取研究区域遥感影像，对影像预处理后进行土地利用解混分类；S2、获取区域内DEM数据、降雨数据及其他参数，处理得到各类栅格数据集；S3、将数据集向InVEST模型的“营养物输送率模块”输入数据，分别计算得到各土地利用类型对应的氮磷输出量和保留量；S4、基于计算得到的区域氮磷保留量和输出量，设计水质净化能力指数；S5、基于水质净化能力指数分析，得到区域水质净化能力的时空变化特征。根据本发明，能够快速、准确、高效的水质净化能力定量评估框架，实现了区域水质净化能力的估算及时空变化规律的探究，对区域水资源管理和社会经济可持续发展等方面具有重要的意义。