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本研究以夏玉米为研究对象，借助遥感监测的理论与方法，明确夏玉米叶绿素和叶面积指数时空变化规律，解析其在生长过程中与光谱反射率之间的量化关系，构建基于植被指数和红边参数的高光谱估算模型，实现夏玉米叶绿素和叶面积指数的高光谱遥感监测，进而指导夏玉米农田管理。主要结论如下：（1）通过对夏玉米光谱特征的研究表明不同生育期光谱特征曲线走势都大致相同，具有绿色健康植被的波段特征，随着生育期的推移，覆盖度以及叶片的生物理化成分发生变化，使得光谱特征在局部波段具有一定差异性。拔节期在整个波段的反射率都明显高于抽穗期、灌浆期和蜡熟期，在近红外区随着生育期的推移反射率明显逐渐下降。“红边”是植被光谱最显著的特征之一，本研究中的夏玉米红边特征也非常明显。从拔节期开始随着生育期的推移，红边位置一直呈现“红移”现象，到灌浆期达到最大，到蜡熟期由于叶绿素的衰减，叶面积指数和覆盖度逐渐减小，红光吸收降低，夏玉米红边位置呈现“蓝移”现象，红边振幅和红边面积随着生育期的推移不断减小。（2）本文通过研究夏玉米不同生育期冠层高光谱反射特征对叶绿素含量和叶面积指数的响应特征，发现灌浆期和蜡熟期夏玉米冠层原始光谱反射率及其一阶导数光谱与叶绿素含量和叶面积指数具有较高的相关性。其中在整个生育期一阶导数光谱与叶绿素含量和叶面积指数都表现出了很好的相关性，这是由于求一阶导过程去除了土壤背景和大气辐射等对原始光谱的影响，说明利用一阶导数光谱对叶绿素含量和叶面积指数进行估测、动态监测长势和病虫害情况并指导田间管理具有可行性。（3）本研究通过对夏玉米不同生育期冠层叶绿素含量和叶面积指数与植被指数和红边参数进行回归分析，采用均方根差（RMSE）以及平均相对误差（RE）2个指标对遥感估算回归模型作精度检验。结果表明，叶绿素含量在拔节期与比值植被指数RVI的拟合效果较好，在抽穗期和灌浆期与归一化植被指数NDVI的拟合效果较好，在蜡熟期与差值植被指数DVI的拟合效果较好，四个生育期均与红边面积Sred的拟合效果较好。叶面积指数在抽穗期和蜡熟期与归一化植被指数NDVI的拟合效果较好，在灌浆期与比值植被指数RVI的拟合效果较好，三个生育期均与红边振幅Dλred的拟合效果较好。