本研究选择位于新疆玛纳斯县冲洪积扇中下游的农田土壤为研究对象,使用美国SVC HR-768光谱仪采集的室内及室外光谱信息为数据源,利用包络线去除、光谱反射率不同变换形式数学方法、特征波段提取、逐步回归等分析方法,分别对室内处理过的土壤和室外土壤进行光谱特征分析及敏感波段确定,分析光谱特性与不同质地土壤水分的相关关系；建立光谱预测水分估算模型；探索室内外几何条件不同对土壤光谱特征的影响,并确定了最优室内光谱采集几何条件；通过ENVI软件创建了新疆不同质地土壤含水量波谱库。研究表明：(1)不同质地土壤光谱曲线变化趋势一致,但反射率大小依次为：粘土反射率>粉粘壤土反射率>砂壤土反射率。(2)砂壤土、粉粘壤土和粘土分别以田间持水量20.01%、24.10%和30.43%为临界点,在低于该临界点含水量范围内含水量与反射率呈反比；在高于该临界点范围内含水量与反射率呈正比。(3)在1390-1623nm波段内,土壤含水量与光谱归一化反射率的相关系数均在-0.9以上(P<0.01),所建立的土壤含水量预测模型R2多数在0.8以上,模型平均相对误差为10%,模型精度较好。(4)通过不同数学变换土壤光谱反射率建立土壤光谱预测土壤含水量模型,检验发现,预测土壤含水量的最佳模型是由去除包络线后构建的线性方程,其调整R2值为0.887,平均相对误差为12.3%。(5)在室内外几何条件不同时,光谱曲线总体趋势一致,其差异表现在反射率的高低不同。通过对室内几何条件(光源入射角、光源距离和探头距离)进行方差分析,确定室内最优几何条件为：光源入射角(A)为15°、光源距离(L)为40cm和探头距离(H)为30cm,可以较好的反映室内几何条件对土壤样本光谱曲线的一致性影响。