通常情況下，植物的冠層能直接反映出其生長狀況，尤其是從一些經(jīng)濟作物的冠層葉綠素中可以有效預(yù)估作物的需肥量。植物冠層圖像分析儀是專門用于測量作物生長狀況的設(shè)備，通過光譜反射率能有效測定出作物的葉綠素、水分、氮素等信息。
作物冠層中葉片氮素含量由冠層自上往下逐漸減少，形成了氮素的垂直分布結(jié)構(gòu)。冠層中葉片氮素垂直分布是因為氮素向生長中心轉(zhuǎn)移和葉片適應(yīng)光在冠層中分布特征的一種結(jié)果，這種分布將有助于提高冠層和植株的光合速率。因此，利用植物冠層圖像分析儀分析作物冠層的氮素分布情況非常有必要，這將直接反映作物當(dāng)前的生長狀況。
通過植物冠層圖像分析儀的測量還能獲取作物的水分信息。目前，作物生長所需水分很大一部分來自于灌溉。而灌溉又分為好幾種方式，就拿噴灌來說，它是目前農(nóng)業(yè)中比較常見的一種灌溉模式，當(dāng)噴灌的水分到達作物冠層之后，經(jīng)過冠層的截留和水分再分配，主要以兩種方式到達地面，一種是穿過冠層直接落入土壤；第二種通過葉片的集水，然后以莖稈為通道流入土壤。
往往以不同方式進入土壤中的水量與作物冠層結(jié)構(gòu)、種類、種植密度，以及噴灌系統(tǒng)和噴灌時的農(nóng)田小氣候都有影響。冠層結(jié)構(gòu)在作物生長時期的重要性，不管是研究氮素的分布結(jié)構(gòu)，還是噴灌水分的利用率，都將直接影響作物的生長。
