小麦是我国主要农作物之一,而冬小麦种植面积占小麦总面积的84%~90%。山东省农业历史悠久,是我国冬小麦主产区之一,耕地率在全国最高,垦殖率高。冬小麦在种植生产过程中,易受到条锈病、虫灾害、倒伏及旱涝、冻害等气象灾害的威胁。近年来,冬小麦的产量不断提高,水、肥、植株高度、病虫害等不再是我省冬小麦高产的主要障碍因素,而冬小麦倒伏成为了障碍因素。冬小麦倒伏遥感监测研究,对于农业部门指导倒伏后的农业生产(栽培管理、收获机械安排等)、灾害评估等具有重要的研究价值。本论文的研究目的是通过光谱仪监测冬小麦倒伏获取光谱数据,结合相应时间和目标区域的遥感影像,建立能够快速动态监测冬小麦倒伏的遥感方法。从实际出发,人工模拟冬小麦倒伏情况,利用高光谱仪技术监测倒伏光谱反射率信息,结合遥感影像信息,为实现动态监测提供重要依据。在文中讨论了冬小麦倒伏的时间、严重程度,模拟冬小麦倒伏情况,利用高光谱仪测定冬小麦在不同时间、不同倒伏程度情况下的光谱数据,并利用ViewSpecPro软件对数据进行处理,分析冬小麦光谱反射率曲线图,从冬小麦植株组分变化、时间变化、叶绿素含量变化等方面总结光谱反射率变化特征和影响因素。研究冬小麦倒伏后其光谱反射率一阶导数、植被指数的变化,总结冬小麦倒伏后的光谱反射率变化特征。通过多种遥感数据源的比较,选择ALOS卫星的全色波影像(PRISM)数据和多波段影像(AVNIR-2)数据作为数据源。利用ALOS卫星遥感影像,定位目标区域,分析影像信息变化特征,结合光谱仪光谱信息,对比冬小麦倒伏后影像中目标地物信息的变化,总结冬小麦倒伏后光谱反射率和遥感影像的变化特征。分析高光谱仪光谱数据和影像数据,总结出冬小麦倒伏后冠层光谱反射率和影像亮度值变化特征如下:(1)灌浆期冬小麦倒伏后冠层光谱反射率在可见光和近红外波段升高,倒伏角度越大冬小麦光谱反射率值越高;灌浆前、中期倒伏程度相同的冬小麦在同一时间光谱反射率相同,无明显差别;灌浆期结束成熟期开始,灌浆后期倒伏的冬小麦冠层光谱反射率大于灌浆前、中期的冬小麦冠层光谱反射率;正常生长和倒伏的冬小麦冠层光谱反射率都随时间而变化,其变化特征基本相同,灌浆期内可见光波段无变化,近红外波段逐渐降低;成熟期可见光波段略有上升,近红外波段逐渐降低;不同之处在于正常生长的冬小麦光谱反射率在近红外波段下降幅度较为均匀,而倒伏冬小麦的光谱反射率降低的幅度越来越小;冬小麦冠层光谱数据一阶导数更加突出冬小麦倒伏后光谱反射率曲线变化特征。(2)遥感影像信息表明,正常生长的冬小麦和倒伏冬小麦的影像像元亮度值特征一致,红色波段亮度值最低,近红外波段的亮度值最高;冬小麦倒伏后对应的同一目标区域遥感影像亮度值在可见光波段和近红外波段整体上升,亮度值变化明显的是近红外波段;不同目标区域同一波段亮度值变化与倒伏角度有关,倒伏角度越大,亮度值越高。(3)冬小麦倒伏后光谱反射率和相应遥感影像信息变化特征相同,在可见光和近红外波段都相应升高,在近红外波段的增加值均大于可见光波段的增加值,其增加幅度都与倒伏程度相关成正比,倒伏角度越大光谱反射率值和亮度值越高。本论文利用高空间分辨率遥感影像,定位分析目标区域的影像信息,结合光谱仪光谱信息,对比冬小麦倒伏后冠层光谱反射率和遥感影像亮度值的变化,研究发现可利用目标区域影像亮度值变化特征进行动态监测冬小麦倒伏时间、受灾程度,预测产量损失,为农业部门提供快速准确的信息。本论文为实现冬小麦倒伏灾害的大面积遥感动态监测提供了有力依据。