1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1.本课题意义
水稻是世界上三大主要粮食作物之一，也是我国种植面积最大、产量最高的粮食作物之一。水稻生产在我国粮食安全保障、人民生活质量提高及社会经济发展中占有极其重要的地位。随着人口数量的不断增长、耕地面积的不断缩减以及环境问题的日益突出,如何在提高单位面积水稻产量、保证稻米总量平衡的同时,提高肥料利用效率、减少因肥料投入过多而引起的农田环境污染、是目前水稻生产的主攻方向之一[1]。
氮素是水稻需求量最大,对水稻生长发育和产量品质影响最显著的营养元素之一，增施氮肥对水稻产量的增加起了极其重要的作用，然而随着氮肥施用量的增加也造成了一系列的环境问题，迫切需要一种快速准确经济诊断氮素营养状况的方法。因此,氮素营养的科学运筹和精确管理对于发展优质、高产、高效、生态、安全的水稻生产就显得尤为重要。氮肥的科学运筹和精确调控,不仅有助于确保作物产量和品质目标,而且还能提高氮肥利用效率、降低生产成本、减少地下水污染,从而产生巨大的社会、经济和生态效益[2]。
2. 研究的基本内容和问题
!--[if !supportLists]--4.!--[endif]--1研究的目标、内容
综观国内外研究进展，基于光谱的植物氮素营养定量估测技术经过多年来的探索，取得了一定的进展。但由于叶层结构（叶倾角、LAI等）、水土背景等对反射光谱具有较大的影响，使得不同叶层氮素养分估测存在一定的困难。
本研究以不同氮素、密度条件下的田间水稻试验为基础，着重解析了不同处理条件下水稻冠层高光谱反射率、氮素营养指标、冠层结构参数的时空变化模式，在探讨冠层结构、土壤和水层背景对水稻冠层反射光谱的影响机制基础上。提出了几个兼具较强机理性和通用性的水稻冠层氮素敏感光谱参数，并构建了具有较强普适性和较高预测精度的水稻叶层氮素营养光谱估算模型。研究结果将为水稻生长监测和精确管理提供理论基础和关键技术，对于水稻精高产优质高效生态安全生产具有重要的现实意义和良好的应用前景。
3. 研究的方法与方案
5.1研究方法
本研究以FieldSpec4Standard-Res获取的水稻冠层遥感观测数据为主要数据源，利用实测的水稻冠层不同时期不同叶层的生理生化参数，结合冠层反射率、不同叶层的反射率以及相应的植被指数，构建农学模型与遥感模型的链接，并对水稻田间生理生化参数的垂直分布及其光谱响应进行定量分析，从而建立适用于估测水稻冠层不同叶层生理生化参数的经验模型；其次，通过PROSAIL模型，使用不同叶层透过率反演水稻冠层不同叶层的氮素营养的生理生化参数，以期为建立更加适用的遥感模型提供依据。
5.2技术路线
4. 研究创新点
（1）拟用不同不同氮素、品种和密度三组处理的水稻样品进行试验。
（2）测量不同高度的冠层光谱反射率。
5. 研究计划与进展
2014.07-2014.10进行田间水稻试验，测量反射率、辐射照度、叶面积指数、株高、叶长、叶宽等参数。
2014.10-2014.11进行室内定氮试验。
2014.11-2015.04阅读相关文献，并处理测量数据，进行论文撰写。
