一般來說，植物的冠層可以直接反映它們的生長，特別是一些經(jīng)濟作物的冠層葉綠素可以有效地預(yù)測作物的肥料需求。植物冠狀分析儀是測量作物生長的一種特殊設(shè)備。葉綠素、水、氮等作物的信息可以通過光譜反射率有效地測量。

作物冠層葉片氮含量從上到下逐漸下降，形成了氮素的垂直分布結(jié)構(gòu)，葉片氮在冠層中的垂直分布是氮素向生長中心轉(zhuǎn)移和光適應(yīng)分布的結(jié)果，這將有助于提高冠層和植株的光合速率，因此，有必要利用植物冠層圖像分析儀分析氮素在作物冠層中的分布，這將直接反映作物的生長狀況。

作物的水分信息也可以通過樹冠圖像分析儀測量得到。目前，作物生長所需水分的很大一部分來自灌溉。灌溉分為幾種方式，就噴灌而言，它是目前農(nóng)業(yè)較為普遍的灌溉方式。當(dāng)噴灌水到達作物冠層時，水的截留和再分配主要以兩種方式到達地面，一種是通過冠層直接落入土壤，另一種是通過葉水收集，然后用莖作為流入土壤的渠道。

噴灌過程中，經(jīng)常以不同方式進入土壤的水量對作物冠層結(jié)構(gòu)、物種、種植密度、噴灌系統(tǒng)和農(nóng)田小氣候都有影響。冠層結(jié)構(gòu)在作物生育期的重要性，無論是研究氮素的分布結(jié)構(gòu)，還是研究噴灌的水分利用效率，都將直接影響作物的生長發(fā)育。