精細化農業發展的道路上需要農民掌握大量的土壤和作物信息。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。
氮肥施放的多少會引起作物葉片生理及形態結構的變化，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不可少的基礎技術。
冠層分析儀器是基于線性可調諧濾光片（LVF）分光技術的新型光譜儀，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。
冠層分析儀器具有、省時省力、快捷方便的特點。冠層是植物群體地上部分的綠色覆蓋層，包括植物的葉、莖、枝條、花和果實等器官，而冠層的形態特征不僅直接塑造了果樹豐富的外觀造型，同時也間接的反應了果樹的生長狀況和產量潛力。冠層參數例如葉面積指數、葉傾角、孔隙度等，通常被用來描述植物干物質的積累情況，分析冠層的輻射分布，并可以用于估計植株的蒸發蒸騰量。因此研究植物冠層相關參數對于作物的管理調控和估產都具有重要的意義。
