一般来说，植物的冠层可以直接反映它们的生长，特别是一些经济作物的冠层叶绿素可以有效地预测作物的肥料需求。植物冠状分析仪是测量作物生长的一种特殊设备。叶绿素、水、氮等作物的信息可以通过光谱反射率有效地测量。

作物冠层叶片氮含量从上到下逐渐下降，形成了氮素的垂直分布结构，叶片氮在冠层中的垂直分布是氮素向生长中心转移和光适应分布的结果，这将有助于提高冠层和植株的光合速率，因此，有必要利用植物冠层图像分析仪分析氮素在作物冠层中的分布，这将直接反映作物的生长状况。

作物的水分信息也可以通过树冠图像分析仪测量得到。目前，作物生长所需水分的很大一部分来自灌溉。灌溉分为几种方式，就喷灌而言，它是目前农业较为普遍的灌溉方式。当喷灌水到达作物冠层时，水的截留和再分配主要以两种方式到达地面，一种是通过冠层直接落入土壤，另一种是通过叶水收集，然后用茎作为流入土壤的渠道。

喷灌过程中，经常以不同方式进入土壤的水量对作物冠层结构、物种、种植密度、喷灌系统和农田小气候都有影响。冠层结构在作物生育期的重要性，无论是研究氮素的分布结构，还是研究喷灌的水分利用效率，都将直接影响作物的生长发育。