合理的氮素施用是精准小麦生产的要求，对氮素的实时定量监测是获得小麦高产高效的关键措施之一。本文通过不同小麦品种的氮素水平实验，构建小麦生育期冠层光谱与氮素营养评价指标之间的相关关系，进而建立小麦冠层氮素营养诊断和生长信息的估算模型，探索小麦氮素营养监测的新方法。利用石河子大学试验站2009-2010年测定的不同小麦品种不同氮素水平的小麦冠层光谱数据与农学参数，通过定性和定量地分析小麦光氮素营养评价指标与小麦冠层光谱的相关性，建立相应的回归模型；用回归分析方法建立了小麦氮素营养评价估测模型，并用均方根误差、相对误差和相关系数等对估测模型进行了精度评价。分析不同氮素和品种处理的小麦生育期氮素营养评价指标与光谱参数的相关关系，建立小麦氮素营养评价指标的光谱参数估算模型，取得以下进展：　　（1）在拔节期小麦氮肥偏生产力与绿度植被指数（GREENNDVI）呈极显著相关，在分蘖期和开花期氮肥农学效率与GREENNDVI呈极显著相关，相关系数为0.6404，0.6056和0.4171。分别用GREENNDVI在拔节期建立小麦氮肥偏生产力估算模型和在分蘖期和开花期建立小麦氮肥农学效率估算模型，均方根误差分别为0.4597，0.6178和0.8853。研究表明利用光谱参数可以有效地估算小麦氮肥偏生产力和氮肥农学效率。　　（2）在分蘖期、抽穗期和开花期小麦干氮比与绿度植被指数（GREENNDVI）和比值植被指数（RVI）呈极显著相关，在拔节期和抽穗期干物质氮肥农学效率与土壤调整比值植被指数（SAVI）和归一化差值植被指数（NDVI）呈显著相关，相关系数（r）分别为0.5790，0.7585，0.6756，0.4203和0.7011。分别用这些光谱参数建立小麦干氮比估算模型和小麦干物质氮肥农学效率估算模型，均方根误差（RMSE）分别为7.6445，17.6467，33.3118，7.7655和15.1977。研究表明利用光谱参数可以有效地估算小麦干氮比和干物质氮肥农学效率。　　(3)通过多时相环境卫星影像数据获得农四师77团作物长势图，其中春小麦的长势趋势与前人研究相似。利用RVI对小麦进行产量估算，相关系数为0.8051均方根误差为181.01kg/ha。