高光谱遥感技术在农业中具有广泛的应用前景,可以用于植被生长状况的监测和研究光谱与植被理化性质间的关系。传统的基于红光波段的植被指数容易发生饱和现象,对作物氮素营养的诊断有较大影响。红边位置被认为是与作物氮素营养关系较为密切的光谱参数,常用于对作物叶绿素或氮素的含量进行监测,其精确计算十分重要。本研究以滴灌马铃薯为研究对象,比较六种方法所得红边位置对马铃薯地上部氮浓度、植株SPAD值和地上部吸氮量预测的准确性和精确度,确定更为适合马铃薯冠层光谱红边位置的计算方法,探究红边位置对于马铃薯关键生育时期植株氮素营养及SPAD值的预测能力。于2014年-2016年在内蒙古阴山北麓设立不同施氮量马铃薯田间试验,使用高光谱仪获取马铃薯冠层反射光谱,采用六种方法计算红边位置,对不同方法所得红边位置与马铃薯地上部氮浓度、吸氮量和植株SPAD值之间的相关性、预测结果的准确度、计算的难易程度、及不同生育时期间红边位置的预测能力进行详细比较。结果表明:(1)不同马铃薯品种冠层反射率存在品种间差异,随着生育时期的推进冠层反射率一阶导数曲线双峰现象逐渐明显,但对于红边位置的求取并无明显的影响。(2)红边位置对于块茎形成期至淀粉积累期中植株地上部氮浓度相关性较好,回归模型中决定系数最高为0.55,预测值与观测值的决定系数可达到0.44,预测精度较高,RMSE和RE最低为3.96 g/kg和11.46%。(3)红边位置对于马铃薯全部生育时期中的植株SPAD值相关性均较好,其中块茎形成期相关性最高。回归模型决定系数可以达到0.52,预测值与观测值决定系数最高为0.55,预测精度最高,RMSE和RE可以达到3.45和7.01%。(4)在马铃薯所有生育时期中,红边位置仅与苗期到块茎形成期中的植株地上部吸氮量有较好相关性,生育后期出现严重饱和现象。回归模型决定系数最高为0.50,预测值与观测值决定系数最高为0.61,预测精度相比氮浓度和SPAD值为最低,RMSE和RE最好为17.26 kg/ha和22.65%。(5)所有红边位置计算方法中线性外推法所得红边位置变幅最大,对于各预测指标也最为敏感,并且能够对于饱和现象有一定的缓解作用,可以根据预测指标的变化选择最适优化波段,计算过程较为复杂。本次研究找出了适用于马铃薯冠层光谱的红边位置计算方法并确定了马铃薯植株氮素最佳监测生育时期,为快速、精确获取马铃薯冠层氮浓度信息提供理论基础。