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水分是维持植物正常生理功能和保证生命活动的重要条件之一,有机质是土壤的重要组成部分,对农作物的生长发育、土壤肥力的保持具有重要的现实意义。传统的土壤水与有机质测定方法以烘干称重法、实验室化学测定法为主要手段,虽然精度较高,但费时费力,代表性差。高光谱遥感技术具有实时、高效的特点,并且波段多、数据量大,可得到地物的详细光谱特征,对农田的高效管理具有重要的现实意义。本研究以山东省泰安市为研究区,将采集的90个棕壤土样作为研究对象,利用分组分析法、相关分析法以及有交互作用的双因素方差分析法定性及定量的分析了水与有机质对土壤原始光谱以及变换光谱的作用规律,并基于该规律选取反演有机质的特征因子,采用BP神经网络、多元逐步回归及偏最小二乘回归的方法建立土壤有机质含量高光谱估测模型,验证了依据两者交互作用规律选取的特征因子可有效提高光谱估测模型的精度。主要研究内容及结论如下:（1）探讨了棕壤中水分及有机质对高光谱的作用及交互作用规律根据实验数据将土壤样本分为9组,分析组分光谱特性;利用相关分析法分析水分、有机质与土壤光谱的相关性规律;利用双因素方差分析法讨论当土壤含水量或有机质含量发生改变时,光谱反射率的指标是否会因此发生变化,从而探讨它们对土壤光谱反射率的影响。结果表明,水分与有机质对土壤光谱的交互作用是切实客观存在的,并且对土壤光谱的作用程度从大到小依次是水、有机质、两者的交互作用;水对土壤光谱的作用在4251800nm波段范围内大约是有机质对光谱作用的58倍,在19502300nm波段范围内则为812倍;有机质对土壤光谱的作用在3502500nm波段范围内大约是水与有机质交互作用的2倍,说明水对土壤光谱的作用较大,且水与有机质的交互作用对土壤光谱也存在一定的影响,在反演土壤含水量时可以忽略有机质对光谱的影响,但在反演有机质时,则必须去除土壤水分对光谱的影响,也需顾及水与有机质间的交互作用对其产生的影响。（2）确定了棕壤有机质的特征因子为了提高土壤有机质与光谱反射率的相关性,对土壤光谱反射率进行平方根、平方、对数、倒数、指数的微分及组合变换处理,求取有机质与光谱反射率的相关系数,并基于两个方面选取有机质的特征因子。一是基于极大相关性原则选取特征因子,二是基于土壤水分及有机质对光谱的作用规律,按照有机质对光谱的作用较大、水的作用相对较小且两者间的交互作用较小的原则选取特征因子。结果表明,原始光谱经变换后,有机质与光谱反射率的相关性得到明显提高,相关系数的最大值由0.38提高到0.50,有机质的光谱响应区主要位于可见光680720nm波段以及近红外7801200nm、14001800nm波段附近,基于两种方法所选取的特征因子（R）’1091、R1?46 7、（RlnR）1?45 2、（RlnR）1?74 4、1（lnR）1?69 9、（R2）1?45 1、（R2）1?74 4、（eR）7?8 8与（R）’718、R 7?8 8、（RlnR）7?8 8、（RlnR）1?74 4、1（lnR）7?8 8、（R2）6?9 7、（R2）1?74 4、（eR）1?70 2均位于上述波段范围内。（3）建立了基于水与有机质交互作用规律的土壤有机质含量高光谱估测模型对基于极大相关性原则选取的特征因子分别利用BP神经网络、多元逐步回归和偏最小二乘回归的方法建立土壤有机质含量的高光谱估测模型,并进行精度检验。检验样本的决定系数分别为0.540、0.676、0.676,平均相对误差分别为14.816%、7.899%、8.055%。对基于两者交互作用规律选取的特征因子建立上述三种模型,检验样本的决定系数分别为0.601、0.793、0.793,平均相对误差分别为12.751%、6.682%、6.680%。结果表明,基于水与有机质交互作用规律建立的土壤有机质高光谱估测模型,其精度得到明显提高,说明两者的交互作用对光谱的影响不容忽视,在进行土壤有机质反演时必须要考虑两者的交互作用对光谱产生的影响。