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本文通过对田间实测数据的分析，株型、叶面积和叶倾角等参数对作物冠层光谱的影响，指出在利用传统的冠层反射光谱和光谱指数进行叶面积指数的反演时，株型因素对叶面积指数的反演精度存在较大的影响，在利用遥感手段进行作物长势监测和肥水调控决策时，株型因素不容忽略。
本研究采用实测数据构建小麦、水稻、玉米、高粱等禾谷类作物的冠层结构参数解析模型，结合椭圆分布函数和作物叶倾角分布函数(LAD)，并利用计算机编程完成作物冠层结构参数解析系统的开发。实现了作物平均面元倾角和偏心率等表征株型参数的反演。
本文成功运用传统的红边参数、植被指数等对作物冠层的上层叶绿素、氮素等的生化参数进行了遥感反演，并提出了基于氮素运转规律的作物品质遥感监测和预测预报方法，实现了基于光谱参量的作物品质预测预报。
本研究将基于地面实测的多角度地物光谱数据和核驱动模型构建的SPEI成功运用到AMTIS航空飞行遥感数据上，实现了基于航空遥感影象的不同株型品种的遥感识别。