精细农业的实现需要大量土壤和作物信息。传统的大田作物氮素管理方法是均匀施肥, 但由于土壤肥力的空间不均一性，在传统施肥方式下，田间某些点获得的肥料数量可能会多于作物实际需要量，而另外一些点获得的肥料数量不足。这些均导致作物的氮素利用率下降。施氮量的变化会引起作物叶片生理及形态结构相应变化，从而引起作物光谱反射特性变化，这是通过光谱手段获取作物生化参量信息的理论基础，从而使得大面积监测作物的营养状况成为可能，这也是精细农业中进行变量施肥*的基础技术。作物冠层分析仪是基于线性可调谐滤光片分光技术的新型仪器，系统小巧，内置预测模型，可实时输出作物叶绿素、氮素、水分含量的诊断结果。可广泛应用于农业、林业和植物学等研究领域。

　　冠层分析仪是由传感器和控制器组成，通过无线的方式进行数据传输。传感器是获取信息的重要部件，也是测定工作中的关键，它包含了光学部分和电路部分，光学部分包含光学通道和光电探测器，光学通道用于测定太阳辐射光和作物冠层的反射光，电路部分则是由电源、放大单元和无线传输模块组成。由鱼眼图像捕捉探头(由鱼眼镜头及CCD图像传感器组成)、内置多个PAR传感器的测量杆(摇臂)、笔记本电脑、图像采集软件及图像分析软件、高容量的可充电电池组组成。鱼眼探头安装在一个很轻的摇臂，可以获取150°视角的鱼眼图像。图像的显示和存贮由配置的笔记本计算机完成。在测定过程中，能够实现将光信号转换为电信号，这样就能够在不损伤作物的情况下，完成信息的测定工作。