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本研究以白粉病胁迫下黄淮冬小麦为研究对象,以不同试验条件、品种类型、生育时期连续两年的田间试验为依托,综合运用多角度近地高光谱遥感、田间采样、室内生理生化测试及数理统计分析等方法,系统分析不同生育时期小麦病情严重度变化、冠层光谱反射变化特征以及感病等级对小麦叶片叶绿素含量及植株含水量的影响,进而明确不同观测角度下光谱参数与生长指标之间的相关关系,确立对病情严重度及其相关生理指标反应敏感的光谱参数与观测角度,为冬小麦生长监测和精确管理提供理论基础与技术支持。首先利用降采样法从400～900nm任意两波段比值与归一化差值植被指数筛选出对病情严重度敏感的波段,再利用精细采样法确立具体敏感波段组合,然后引入第三波段及其系数构建新的三波段白粉病指数(R744/R762-0.5*R710)。在不同的观测角度下分析新参数及已有光谱参数的角度敏感性,结果显示前向观测角度相关性优于后向观测角度,所有参试光谱参数的最佳观测角度以+10°居多,其中新参数与病情严重度展现出最佳的相关关系,在0°～+30°较宽的角度范围内依然表现出与病情严重度较高的拟合精度（R2=0.704,RMSE=2.43）,因此,新构建参数R744/R762-0.5*R710可用于小麦白粉病病情严重度的精确反演。对两个品种类型不同试验条件下冠层原始光谱数据与生理数据关系进行综合分析,叶绿素含量随着病菌侵染和生育时期推进而降低,冠层的光谱反射率在可见光区域呈现上升趋势,红边“蓝移”,而近红外区域则呈现下降趋势。通过MATLAB软件在大量光谱参数中筛选出14个与叶绿素含量相关性较好的光谱植被指数,利用多角度数据综合分析被筛选光谱指数的角度效应,结果表明前向和后向观测方向均随着观测角度升高相关性逐渐降低,相关性总体表现为前向优于后向,大多数光谱参数在+20°呈现出强相关,尤其是光谱参数RES与白粉病胁迫下叶绿素含量达到极显著水平,在+20°以及0°～+20°对叶绿素含量变化的拟合精度分别达到0.725和0.676。因此,提取的红边特征参数RES对病害胁迫下叶绿素含量的变化具有较强的反演能力。病菌侵染以复杂的生理生化过程影响着作物的外观的生长形态及内部的生理特征,病症信息与生理生化信息以混合光谱的形式综合呈现在冠层反射光谱曲线上,增加了提取作物单一生理目标信息的难度。本研究利用光谱指数法对白粉病侵染后冬小麦植株含水量（PWC）变化进行检测,结果表明非生物胁迫下基于水分敏感波段构建的植被指数WBI、FWBI1和FWBI2对白粉病胁迫下水分变化的监测精度较低,不再适宜用来监测白粉病胁迫条件下冬小麦植株含水量状况。由绿光信息波段构建的9个非水分植被指数与孕穗至灌浆期小麦植株水分含量间有较好的相关关系,并在多个观测角度下对所有参试的光谱参数与PWC间进行相关比较分析,结果显示所有参试光谱参数在较低的观测角度下（0°～±20°）均呈现出强相关性,尤其是光化学植被指数PRI与PWC的相关关系最优,单个观测角度以0°最佳（R2=0.814）。在0°～+20°观测角度范围内,PRI可以建立统一的监测模型（R2=0.783）,具有较强的角度适应性及模型稳定性。