精細農業的實現需要大量土壤和作物信息。傳統的大田作物氮素管理方法是均勻施肥, 但由于土壤肥力的空間不均一性，在傳統施肥方式下，田間某些點獲得的肥料數量可能會多于作物實際需要量，而另外一些點獲得的肥料數量不足。這些均導致作物的氮素利用率下降。施氮量的變化會引起作物葉片生理及形態結構相應變化，從而引起作物光譜反射特性變化，這是通過光譜手段獲取作物生化參量信息的理論基礎，從而使得大面積監測作物的營養狀況成為可能，這也是精細農業中進行變量施肥*的基礎技術。作物冠層分析儀是基于線性可調諧濾光片分光技術的新型儀器，系統小巧，內置預測模型，可實時輸出作物葉綠素、氮素、水分含量的診斷結果。可廣泛應用于農業、林業和植物學等研究領域。

　　冠層分析儀是由傳感器和控制器組成，通過無線的方式進行數據傳輸。傳感器是獲取信息的重要部件，也是測定工作中的關鍵，它包含了光學部分和電路部分，光學部分包含光學通道和光電探測器，光學通道用于測定太陽輻射光和作物冠層的反射光，電路部分則是由電源、放大單元和無線傳輸模塊組成。由魚眼圖像捕捉探頭(由魚眼鏡頭及CCD圖像傳感器組成)、內置多個PAR傳感器的測量桿(搖臂)、筆記本電腦、圖像采集軟件及圖像分析軟件、高容量的可充電電池組組成。魚眼探頭安裝在一個很輕的搖臂，可以獲取150°視角的魚眼圖像。圖像的顯示和存貯由配置的筆記本計算機完成。在測定過程中，能夠實現將光信號轉換為電信號，這樣就能夠在不損傷作物的情況下，完成信息的測定工作。