農(nóng)田空間位置信息包括田塊的地理坐標(biāo)及通過目視判別或機(jī)器識別得到的作物分類。通過地理坐標(biāo)識別出田塊邊界還可以實(shí)現(xiàn)種植面積的估算，傳統(tǒng)的方法通過以地形圖作為底圖進(jìn)行數(shù)字化開展區(qū)域規(guī)劃和面積測算，時(shí)效性差，邊界位置與實(shí)際情況差異巨大且缺乏直觀性，不利于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施。無人機(jī)遙感可以實(shí)時(shí)獲取全面的農(nóng)田空間位置信息，具有傳統(tǒng)方法無可比擬的優(yōu)勢。高清數(shù)碼相機(jī)的航拍影像即可實(shí)現(xiàn)農(nóng)田基本空間信息的識別和判定，空間構(gòu)型技術(shù)的發(fā)展提高了農(nóng)田位置信息研究的精度與深度，在引入高程信息的同時(shí)提升了空間分辨率，可實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的農(nóng)田空間信息監(jiān)測。

作物生長狀況可以通過表型參數(shù)、營養(yǎng)指標(biāo)以及產(chǎn)量等信息來表征。表型參數(shù)包括植被覆蓋度、葉面積指數(shù)、生物量、株高等。這些參數(shù)相互關(guān)聯(lián)、共同表征了作物的長勢情況，與最終產(chǎn)量直接相關(guān)。在農(nóng)田信息監(jiān)測研究中占有主導(dǎo)地位，已經(jīng)開展的研究較多。

葉面積指數(shù)是指單位地表面積上單面綠葉面積的總和，可較好地表征作物對光能的吸收利用，與作物的物質(zhì)積累和最終產(chǎn)量關(guān)系密切。葉面積指數(shù)是目前無人機(jī)遙感監(jiān)測的主要作物生長參數(shù)之一。以多光譜數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)（比值植被指數(shù)、歸一化植被指數(shù)、土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)、差值植被指數(shù)等）與地面實(shí)測數(shù)據(jù)建立回歸模型是反演表型參數(shù)較為成熟的方法。

作物生長后期地上部生物量與產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系均很密切。目前農(nóng)業(yè)上用無人機(jī)遙感進(jìn)行生物量估測仍多使用多光譜數(shù)據(jù)，提取光譜參數(shù)、計(jì)算植被指數(shù)進(jìn)行建模；空間構(gòu)型技術(shù)在生物量的估算方面有一定優(yōu)勢。

傳統(tǒng)的作物營養(yǎng)狀態(tài)監(jiān)測需要通過田間取樣、室內(nèi)化學(xué)分析，以診斷營養(yǎng)物質(zhì)或指標(biāo)(葉綠素、氮素等)的含量，而無人機(jī)遙感則依據(jù)不同物質(zhì)具有特異的光譜反射吸收特征進(jìn)行診斷。葉綠素的監(jiān)測依據(jù)是其在可見光波段有兩個強(qiáng)吸收區(qū)，即640-663nm的紅光部分和430-460nm的藍(lán)紫光部分，而在550nm處吸收很弱。作物缺素時(shí)， 葉片顏色、紋理特征均會變化，發(fā)掘不同缺素情況對應(yīng)的顏色和紋理的統(tǒng)計(jì)特征及相關(guān)特性是營養(yǎng)監(jiān)測的關(guān)鍵。與生長參數(shù)監(jiān)測類似， 特征波段、植被指數(shù)和預(yù)測模型的選擇依舊是研究的主要內(nèi)容。

提高農(nóng)作物產(chǎn)量是農(nóng)業(yè)活動的主要目標(biāo)，準(zhǔn)確估測產(chǎn)量對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理決策部門均有重要意義。眾多研究者通過多因素分析試圖建立更高預(yù)測精度的估產(chǎn)模型。

農(nóng)田墑情常通過熱紅外法進(jìn)行監(jiān)測。植被高度覆蓋區(qū)，因葉片氣孔的關(guān)閉可降低因蒸騰造成的水分損失，使地表潛熱通量降低，地表感熱通量增加，進(jìn)而引起冠層溫度升高，地表溫度可認(rèn)為是植物冠層溫度。由于反映作物能量平衡的水分脅迫指數(shù)可量化作物含水量與冠層溫度的關(guān)系，因此通過熱紅外傳感器獲取的冠層溫度即可反映農(nóng)田水分狀況；裸土或植被覆蓋度小的地區(qū)，可以用下墊面溫度間接反演土壤水分，其原理是：水的比熱大，受熱溫度變化慢，因此白天下墊面溫度的空間分布可間接反映土壤水分的分布。在對冠層溫度的監(jiān)測中，裸露的土壤是重要的干擾因素。有研究者對裸土溫度與作物地表覆蓋度的關(guān)系進(jìn)行了研究，明確了由裸土導(dǎo)致的冠層溫度測量值與真值間的差距，將修正結(jié)果用于農(nóng)田水分的監(jiān)測，提高了監(jiān)測結(jié)果的精度。在實(shí)際農(nóng)田生產(chǎn)管理中，田間水分滲漏情況也是被關(guān)注的重點(diǎn)，已有研究利用紅外成像儀監(jiān)測灌溉渠道水分滲漏，精度可達(dá)93%。

利用近紅外光譜反射率監(jiān)測植物病蟲害，其依據(jù)是：葉片在近紅外區(qū)的反射受海綿組織和柵欄組織控制，健康植物這兩種組織間隙充滿水分而膨脹，是各種輻射良好的反射體；當(dāng)植物受害，葉片遭到破壞，組織萎蔫，水分隨之減少，紅外反射減少直到喪失。

熱紅外監(jiān)測的溫度也是反映作物病蟲害的重要指標(biāo)。植株在健康條件下，主要通過控制葉片氣孔開閉進(jìn)行蒸騰作用的調(diào)節(jié)，維持自身溫度的穩(wěn)定；在遭受病害后，會發(fā)生病理變化，病原物-寄主互作中病原物對植物的影響，特別是對蒸騰有關(guān)方面的影響會決定侵染部分溫度的升降。一般而言，植物受感會導(dǎo)致氣孔的開張調(diào)節(jié)失調(diào)，因而病變區(qū)域的蒸騰作用高于健康區(qū)域，旺盛的蒸騰作用會導(dǎo)致感染區(qū)域溫度的下降，葉面溫差較正常葉片高，直到葉片表面出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)。壞死部位的細(xì)胞完全死亡，該部分的蒸騰作用完全喪失，溫度開始升高，但是由于葉片其他部分開始感染，所以葉面溫差始終高于健康植株。

在農(nóng)田信息監(jiān)測領(lǐng)域，無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)還有更廣泛的應(yīng)用。如：利用多項(xiàng)紋理特征提取玉米倒伏面積；利用NDVI指數(shù)反映棉花成熟期葉片老熟程度，生成的脫落酸施用處方圖可有效指導(dǎo)棉花脫落酸的噴施，避免農(nóng)藥過度施用等。根據(jù)農(nóng)田監(jiān)測與管理的需求，不斷挖掘無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)信息、拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，是未來信息化、數(shù)字化農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。