棉花产量遥感监测研究在我国处于初步发展阶段,尤其在新疆特殊的地理环境与绿洲农业条件下,许多棉花产量遥感监测方法与技术并不成熟,应用遥感等空间信息技术,在区域尺度上建立新疆棉花遥感估产模型,具有基础性与特殊性的意义。本研究应用2007年和2008年北疆石河子研究区TM影像资料,在棉花生育期内,分别提取了4种遥感植被指数:归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、差值植被指数(DVI)和垂直植被指数(PVI),通过实际棉花产量数据和遥感植被指数间相关性分析,采用一元线性与非线性(指数、对数、二次多项式、幂函数)数学统计模型,构建了研究区最佳棉花产量遥感预测模型,并对模型的精度和可靠性进行了分析。研究结果表明:(1)研究区3个主要棉花品种的产量与TM影像提取的4种植被指数拟合趋势表明,遥感植被指数与产量间有很好的相关性,各品种棉花的相关性在4个生育期都达到了极显著水平,说明利用遥感植被指数来预测棉花产量是可行的。(2)在棉花4个主要生育期内,通过相关性较高的NDVI和PVI与实际产量间的回归分析,构建了棉花产量的遥感预测模型。其中,多时相遥感预测模型以蕾期和吐絮期组合的PVI线性模型拟合效果最好,单时相遥感估算模型以蕾期的NDVI指数函数模型和吐絮期PVI线性模型拟合最好。(3)通过对非样本点的同品种棉花产量进行的模型验证,表明NDVI和PVI与产量的预测模型拟合R2和检验R2都在0.8以上,达到了极显著水平,说明基于NDVI和PVI的棉花产量预测模型是可以满足区域产量宏观监测的需要。同时,也说明利用PVI最佳线性产量预测模型来监测区域棉花产量是一种简单有效、切实可行的方法。