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玉米南方锈病是由多堆柄锈菌(Puccinia polysora Underw.)侵染引起的一种气传性玉米病害,该病害大发生时,能够造成严重的产量和经济损失。病害的监测预警有利于及时对该病害进行有效的控制,是病害防控的重要的方面,然而,由于该病害的研究起步较晚,迄今为止,仍未有快速有效的方法对该病害的发生情况做出快速评估。玉米在遭受到逆境条件时,其生理生化参数都会发生一定的改变,遥感技术恰好是一种可以观测到此种变化的远距离的快速无损的探测方法,开发基于遥感技术的玉米南方锈病监测方法对病害的防控具有重要的意义。本研究利用手持地物光谱仪采集玉米南方锈病的室内冠层光谱和田间冠层光谱,探寻玉米南方锈病可能的冠层特征光谱,建立基于遥感监测数据的预测模型,并对比田间光谱和室内光谱数据的异同,具体结果如下。(1)通过室内冠层光谱模拟实验并运用MLSR、PLSR和SVR三种方法按照不同建模比运用原始光谱数据进行病情指数反演,发现MLSR所建模型最优,其平均拟合R～2为0.867,RMSEP为1.290,且最优模型为8:2建模比下以661nm、674nm、675nm、718nm、785nm、933nm、976nm、1 000 nm、1 004 nm、1 013 nm、1 033 nm、1 064 nm、1 071nm和1 072nm14个波长点的反射率为变量时所建模型(拟合R～2为0.946,RMSEP为0.784)。证明了通过光谱数据建模反演玉米南方锈病的具体发病情况是可行的。(2)在田间环境下,通过比较SVR、PLSR和MLSR 3种方法在5种建模比下所得模型的平均拟合R～2和RMSEP时,发现PLSR方法所建模型有最大的R～2和最小的RMSEP,预测能力最优,其平均拟合R～2为0.513,平均RMSEP为4.372。在对PLSR模型的预测值做残差分析时,发现模型对样本集中分布的小病情指数范围有较好的预测精度,说明了在样本充足的病情指数指分布区间,通过玉米南方锈病高光谱遥感数据建立偏最小二乘回归模型反演其病害情况是可行的。(3)经由MLSR分析和CARS方法筛选得到的室内和田间特征波长变量分别为29个和78个,并通过PLSR、SVR重建模证明了其确实能够成为监测玉米南方锈病的特征光谱,但在不同的环境条件下,所选取的光谱变量点位及数量有所不同。通过比对,发现室内、田间特征波长变量之间有719nm、933nm、976nm、1 004nm、1 021nm、1 070nm和1 072nm处的7个波长共用点。本研究证明了运用遥感技术对玉米南方锈病进行病害监测预警的可行性,对玉米南方锈病遥感监测技术及病害防治体系的构建奠定了基础。