植物冠層儀是托普云農(nóng)設(shè)計開發(fā)的現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)儀器，我們知道的植物生理結(jié)構(gòu)中，植物冠層是植物進行光合作用的主體部分，當植物進行光合作用時，植物冠層的獲得的光照、當前二氧化碳含量，植物葉綠含量、葉片水分含量都是影響的植物光合作用效率的重要因素。而這些的基本都處于植物冠層結(jié)構(gòu)中，因此，通過研究植物冠層能發(fā)現(xiàn)提升作物品質(zhì)產(chǎn)量的重要方式。所以，植物冠層儀也被廣泛的應用于現(xiàn)代植物研究工作中。

    太陽位置和強度的日變化與植物結(jié)構(gòu)的復雜性相結(jié)合，會導致植物冠層內(nèi)高度可變和動態(tài)的光模式，并通過光合作用響應光強度變化的復雜方式影響生產(chǎn)力。當前用于表征光動力學的方法（如光線追蹤）能夠產(chǎn)生具有優(yōu)異時空分辨率的數(shù)據(jù)，但計算較為密集且所得數(shù)據(jù)十分復雜、高維。因此，需要開發(fā)更經(jīng)濟的模型來總結(jié)數(shù)據(jù)并在一天中模擬真實的光模式。

    在現(xiàn)在，人們?yōu)榱烁玫墓芾碜魑铮Ｕ献魑锏漠a(chǎn)量，通過植物冠層儀等儀器采集大量的植物生長數(shù)據(jù)，并搭建了3D植物冠層光動力學隨機模型，通過該模型，該模型提供了一種在少量參數(shù)中匯總高度復雜數(shù)據(jù)的方法，以及一種模擬真實光模式的經(jīng)濟有效的方法。模型的模擬對于在更大規(guī)模的光合作用模型中計算光動力學如何影響冠層光合生產(chǎn)力方面具有很大幫助。其結(jié)論如下：

    科學家們通過對田間生長植物的高分辨率重建，利用各種配置組裝形成一個冠層，并利用前向射線追蹤算法，在高時間分辨率下（1分鐘）計算光動力學。根據(jù)光線追蹤器輸出，可以確定植物上每個斑塊的光照或陰影狀態(tài)，并將這些數(shù)據(jù)用于開發(fā)陽光照射圖像的新型隨機模型。該模型旨在使用最大似然估計法直接擬合數(shù)據(jù)，并快速模擬。