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本研究以油菜作为研究对象,使用美国ASD FieldSpec○R3Hi-Res波谱仪在油菜不同生育时期获得冠层光谱反射率,使用一阶导数的方法计算出不同时期油菜的红边参数。采用matlab数据分析与仿真软件和数据分析SPSS软件包,通过数学建模与数学分析方法分析了不同密肥条件下油菜高光谱红边特征和红边振幅、红边面积等红边参数与SPAD值相关性分析,通过显著性检验,得到红边面积和红边振幅等红边参数与SPAD值线性相关达到1%极显著水平。建立了不同时期油菜红边参数与SPAD值的一元模型和多项式模型,从而构建以红边参数为自变量的冠层特征信息的反演模型,为油菜培育上利用光谱遥感技术大范围,无损害、极具时效性地监控与测量油菜的生长状况提供了主要的技术支撑。本文的主要工作和研究结果:1、油菜冠层光谱红边基本特征:（1）在油菜成长初期,由于油菜叶片面积较小,进行冠层光谱采集时,受土壤等因素的影响较大,冠层光谱的三峰现象并没完全形成,但随着油菜的生长,油菜叶片面积逐渐扩大,土壤等因素对冠层光谱所产生的干扰减小,因此“三峰”现象开始出现。当油菜进入抽薹期光谱的红边区域一阶导数光谱在680nm750nm之间形成特有的“三峰”现象,三峰位置分别出现在690、719、和724nm附近,特别到了花期,油菜这一现象更加明显。（2）从苗期开始随着生育期推移,红边位置向长波方向移动,直到达到760nm,红边位置开始稳定,形成独特的“红边平台”现象。（3）在相同物候期不同栽培因子条件对光谱红边特征影响较小,相比较,苗期油菜不同栽培因子条件对光谱红边特征影响较大。“○R50公斤/亩+2万株/亩”、“32.5公斤/亩+1万株/亩”、“32.5公斤/亩+2万株每亩”等处理与光谱红边特征有很大关联。（4）油菜红边面积和红边振幅会随生育期的推移而出现红移现象,从苗期到花期红边面积和红边振幅增大。2、以红边振幅、红边面积为单一自变量,以油菜SPAD值为因变量,通过线性回归、稳健分析模型、多项式回归、随机森林和支持向量回归建模方法,构建油菜不同时期红边参数与SPAD值估算模型,并且检测了五种数学模型的相关精度。通过观察相关系数,油菜苗期随机森林模型估测结果比较好,抽薹期线性回归方程较稳定,泛发性好,花期随机森林模型估测效果较好。3、建立了油菜三个时期的线性回归方程和多项式回归方程,SPAD值的红边参数估算模型是SPAD=-63.593Sred2+87.954 Sred+23.592,拟合结果通过了极显著检验,可以应用该模型来估测油菜SPAD值。