本论文以夏玉米为试验对象,在田间试验的基础上与室内化验相结合,利用高光谱遥感的前沿技术,分析在不同施氮量和不同生育期的条件下玉米光谱的变化规律,确定氮素水平和长势指标的适用光谱参数和植被指数。确定夏玉米各生理生化参数与冠层光谱的相关性,建立夏玉米地上部干物质量、植株含氮量、叶片叶绿素含量、叶面积指数、产量的高光谱预测模型。为快速及时地监测夏玉米的长势情况,指导夏玉米田间管理,推进精准农业的发展提供了数据和技术上的支持。取得的结果如下:（1）夏玉米的光谱反射率在550 nm范围内有一个反射峰,称为“绿峰”;在680 nm范围内有一个吸收谷,称为“红谷”;在760 nm之后光谱的反射率曲线迅速增大,到达近红外范围后趋于稳定同时形成了一个较高的反射率平台。从小喇叭口期到灌浆期,叶片的光谱反射率呈现逐渐减小的趋势。（350-760nm）波段的反射率无明显差异,（760-1100nm）波段则整体表现出在低氮处理下反射率较高,高氮处理下反射率低的趋势。（2）从夏玉米的小喇叭口期到灌浆期,植株的全氮含量在整个生育期的推移过程中逐渐减少。而叶片叶绿素含量SPAD值、地上部干物质量、叶面积指数整体均表现出增大的趋势。同一生育期不同的施氮水平下,各农学参数均表现出随着施氮量的增加而增加,到N₃水平达到最大值,N₄、N₅水平各项指标下降的趋势。（3）对不同生育期同一施氮量的水平下,植株的全氮含量随着生育期的推移而逐渐减少,其他三个指标均呈现上升的趋势。（4）本论文在前人研究的基础上选择了NDVI和RVI两种植被指数和红谷、绿峰两处高光谱特征参量建立了与叶绿素含量SPAD值、地上部干物质量、植株的全氮含量、叶面积指数、产量的实测数据的回归模型,表现出了较好的相关性。玉米产量的高光谱预测模型结合产量与不同施氮量的模型,最终可建立不同施氮量与光谱数据的关系模型,能够有效指导玉米生产。综上可得:夏玉米的光谱反射率及各农学参数在不同生育期均表现出特定的规律。在不同生育期运用不同的光谱参量、不同的回归方程均能得出不同的结果。对各农学参数的预测具有一定的适用性和指导性,同时也对玉米营养诊断与长势监测、产量与品质的预测和农业的精准管理都表现出重要的应用前景。