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工业的快速发展带来了巨大的环境和大气的破坏，近年臭氧层急剧变薄，全球的极端天气显现愈加频繁的出现。大量种植在长江流域的油菜作为我国主要的油料作物，多次遭受频繁极端天气所带来的影响，以至于造成油菜的大量减产严重的或造成油菜的绝收。由于长江流域的油菜以冬油菜为主，每年的9月种植油菜来年5月收获，在油菜的生长过程中要经历很长一段时间的低温胁迫。经历低温冻害轻微的影响油菜的生长速度和生长势态，从而导致油菜晚收减产。而经历严重的低温冻害则会造成油菜的叶片变色，在解冻后油菜叶片呈现出类似被蒸煮的现象，经过阳光的照射叶片脱落甚至整个植株死亡。
本实验选取浙江省内广泛种植的浙油，在相同时期播种油菜并在油菜的后期生长中实行同温等量水肥的控制。拟通过室内模拟冻害采用光谱遥感技术观察油菜低温冻害现象。研究油菜在低温胁迫条件下的叶片叶绿素变化和叶片水分含量的变化。通过收集不同冻害程度下的油菜叶片的高光谱，研究经历冻害后的叶片高光谱特征，寻找敏感区段的高光谱特征用于在早期对低温冻害经行预测。寻找油菜叶面高光谱与油菜叶的生理生化指数的关系，为油菜解冻后的种植管理提供指导，以降低冻害带来的损失，同时为遥感监测在农作物的冻害防御和研究中提供理论依据的支持。
实验于2014年9月20日在浙江省杭州市浙江大学紫荆港校区开始。选取浙江省广泛种植的浙油50为试验材料，用于栽培的土壤为水稻土，栽培方式为盆栽种植。然后于2014年 9月20日邀请当地农民播种，种子种植在育苗袋中（18X16cm），共50盆。每盆油菜按照1-50的顺序编号。盆栽油菜放置在室外条件下，三叶期定苗，每盆留苗一颗。油菜的水分和肥料的添加均按当地常规管理。油菜长到8叶期开始进行冻害处理。
使用澳柯玛BC/BD-150HE型冰柜，模拟油菜冻害过程。盆栽油菜放入冰柜内，从室温开始降温，最低温度范围：-5℃—-10℃。叶温采用TM1003型温度采集模块和SJC-8型8通道温度数据采集管理系统监测，每1s记录一次温度，自动记录温度变化曲线，测温范围：-55℃～+125℃。测温精度±0.5℃（-10℃～+85℃）。当油菜叶片结冰1个小时后，开始拿出油菜在室外条件下恢复。试验测量了健康状态下及恢复1h,2h,4h,6h,8h,10h的叶片光谱，同步测定了健康状态下和恢复不同时间下的叶片的SPAD值以及色素、水分含量，每个恢复时间随机选取6盆油菜。对油菜冻害恢复过程中叶片光谱变化规律进行测定并构建水分变化估算模型。试验采用同一叶片对称部位进行测量，首先对叶片一侧进行SPAD，色素，水分测定取样，然后将油菜放入冰柜中，固定叶片，测定正常状态下的叶片光谱，然后进行降温处理，当结冰1个小时，拿出油菜放在室外条件下，分别在恢复1h，2h，4h，6h，8h，10h时再次测定叶片光谱，同时在叶片的另一侧取样，测定对应的SPAD、色素、含水量。
第三章实验数据的测量方法
3、1叶片冻害高光谱数据的获取
采用ASD Field Spec Pro FR 2500便携式光谱仪和ASD Leaf Clip测试夹,对油菜叶片的冻害光谱反射率进行测定。因为测试油菜叶片光谱的测试夹有自带的模拟阳光的光源,
所以正常和冻害叶片的光谱的测定要在密闭无光的环境下进行。因此，在冰箱的内部做了挂黑色幕布的处理。经过相应的处理，使得数据获取更加稳定,同时也减小了测量的误差。光谱测量的最终值是在同一部位测量10次后所取得平均值，而且每次测量光谱前后都会用ASD Leaf Clip内置的标准参考白板对其进行校正。