水稻的成熟度和收获时期对稻米品质具有重要的影响,特别是对碾米品质。水稻在最适时期收获可获得高的精米率和好的蒸煮品质。不适时采收将造成水稻产量的降低和稻米品质的下降,从而影响商品价值。高光谱遥感是作物水分和氮素实时监测和快速诊断的重要手段。因此结合不同采收时间收获的稻谷的碾米品质和水稻色素、水分含量,可以探讨高光谱遥感在水稻成熟度及水稻品质方面的应用。并通过相关性分析方法找出能够敏感指示水稻成熟度、水分及色素含量的高光谱植被指数,从而促进高光谱遥感技术在水稻成熟度和收获时期监测中的应用。 本试验课题主要选取两个不同水稻品种,进行不同施氮水平条件下的田间试验,通过高光谱测定剑叶和穗从乳熟后期至收割的高光谱反射率（350-2500nm）,及对相应剑叶和穗的叶绿素、类胡萝卜素含量、含水量以及各收获时期稻米的碾米品质等参数进行测定。在此基础上对高光谱植被指数与生化参数间进行相关性分析,并建立回归方程,探讨水稻成熟度、水稻品质和收获时期的高光谱监测的可行性。 乳熟后不同收获时期,不同氮素水平,水稻剑叶和穗的高光谱特征研究表明,剑叶、穗光谱反射率,随收获时期的推移,在可见光叶片反射率逐渐增大,近红外波段也呈逐渐增大的趋势。剑叶高光谱微分参数,在不同收获时期、不同氮素水平下呈规律性变化。红边位置随收获期逐渐向短波方向移动,即发生“蓝移”现象。随收获时期的推移,穗含水量随收获期呈规律性的变化,至完熟期穗含水量趋于近24%。稻米精米率、整精米率随着收获时间的推迟而提高,在完熟期达到最大,此后又呈下降趋势。综合考虑可认为24～25%水分含量可以作为一个重要指标指示水稻成熟度,并有利于获得最佳的稻米品质。 高光谱植被指数RDI₁₄₅₀、WI/NDVI与穗叶绿素、含水量具有极显著的相关性,两者拟合R²分别为R²=0.8098,R²=0.8798（n=30）。可以用来预测收获期水稻穗水分含量变化,并作为敏感指标监测水稻成熟度和最佳收获时间。 mSR₇₀₅、mND₇₀₅无论是在极低叶绿素浓度还是中高浓度叶绿素情况下,都表现极显著的相关性。mSR₇₀₅、mND₇₀₅与叶片、穗叶绿素含量进行线性回归,两者拟合R²分别为R²=0.9319,R²=0.9488（n=48）。植被指数与类胡萝卜素、类胡萝卜素与叶绿素比值的相关性分析表明:PRI与剑叶、穗Car/Chl都有很好的负相关（R²=0.7745,n=48）,可以用来预测不同植被结构的Car/Chl;R₇₆₀/R₅₀₀与剑叶Car/Chl和穗Car含量也具有较好的相关性。