一般來說，植物的冠層可以直接反映它們的生長，特別是一些經濟作物的冠層葉綠素可以有效地預測作物的肥料需求。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構，葉片氮在冠層中的垂直分布是氮素向生長中心轉移和光適應分布的結果，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，它是目前農業較為普遍的灌溉方式。當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，經常以不同方式進入土壤的水量對作物冠層結構、物種、種植密度、噴灌系統和農田小氣候都有影響。冠層結構在作物生育期的重要性，無論是研究氮素的分布結構，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育。