高光譜成像技術是傳統意義上的二維成像遙感技術和光譜技術的有機結合，通過成像系統獲取被測對象的二維信息和空間信息，具備光譜檢測和圖像檢測的優點，在精細農業中有著廣泛的應用。本文對高光譜成像儀在精細農業中的應用做了匯總。

作物生長信息的提取：

氮素是作物生長最為重要的營養元素之一，受氮肥脅迫時，作物的生長受到影響，引起葉面積指數、生物量、蓋度、葉綠素含量和蛋白質含量等降低，從而影響作物群體的反射光譜發生改變，所以利用高光譜成像技術無損監測作物氮素一直是精細農業生產中的重點。利用高光譜成像技術可以對作物的營養狀況進行比較準確的分析和檢測，為變量施肥提供參考，從而節省農業資源的投入，高光譜養分診斷模型在農業生產中具有較高的應用價值和廣闊的應用前景。

作物長勢監測：

作物的反射光譜特征主要由葉片中的葉肉細胞、葉綠素、水分含量以及其他生物化學組分對光線的吸收和反射形成的，受葉色、葉片結構及水分狀況、葉片的生理生化性質、植株形態及長勢長相等因素的影響。可見光的反射率主要受葉綠素等各種色素的影響，近紅外波段反射率則由葉片水分狀況起決定作用，不同的植物、同一作物的不同生育時期，以及同一作物的不同健康狀況，其光譜反射特性均不一樣。因此研究作物不同生長條件下的光譜特性與這些生理指標的關系，就可以實時的監測作物的長勢和進行苗情診斷，從而科學地指導農事活動。高光成像技術以其超多波段、光譜分辨率高等特點被用來反演葉子各組分含量，監測作物的生長狀況。

監測植物病蟲害：

植物病蟲害監測是通過監測葉片的生物化學成分來實現的，病蟲害感染導致葉片葉肉細胞結構發生變化，進而使葉片的光譜反射率隨之變化。植物的光譜特性是植物在生長過程中與環境因子相互作用的綜合光譜信息。病蟲害對農作物生長造成的影響主要有2種表現，農作物形態的變化和內部生理變化。無論是形態或生理的變化，都會導致作物光譜特征的變化。高光成像監測作物病蟲害技術正是通過研究作物受到病蟲害后的光譜變化，尋找病蟲害程度與光譜變化之間的關系，確定不同作物和病蟲害監測的敏感波段和敏感時期的一種先進手段。

監測作物葉面積指數：

葉面積指數通常是指單位面積土地上所有葉片表面積的總和，或單位面積上植物葉片的垂直投影面積總和，它是作物冠層結構的一個重要參數，它不僅決定著作物的許多生物物理過程，還能提供作物生長的動態信息，同時葉面積指數也是許多作物生長模型和決策支持系統的重要輸入參數。通過高光譜成像技術建立相應的預測模型，可以建立葉面積指數、葉綠素密度與光譜反射率之間的關系。利用高光譜成像技術獲取作物的葉面積指數，能夠克服傳統獲取作物葉面積指數費時耗力，并減少作物葉片的破壞性。

監測作物生物量：

生物量是作物重要的生理參數之一，作物生物量與葉面積指數和產量密切相關。通過高光譜成像技術獲取農作物各生育期的冠層高光譜數據，經多元統計分析與光譜微分處理，就可以建立基于植被指數和歸一化植被指數估測模型，進而對農作物的生物量進行分析。

監測作物葉綠素含量：

葉綠素是作物光合作用的主要色素，是吸收光能的物質，其含量的高低直接影響作物的光合作用、同化作用和物質積累能力。通常葉綠素可以作為作物氮素脅迫、光合作用能力和發育階段的指示器，因此，葉片及冠層光譜反射率對光合色素的響應可以作為一種監測光合作用、氮素狀況的有力手段。利用高光譜數據可以及時估算及預測作物的葉綠素含量等生理參量，對監測作物生長狀況具有良好的可行性。光譜特征正成為實時、快速監測作物長勢的有效手段，為合理措施的采用提供了依據。