常用的植被指數有歸一化植被指數NDVI、光化學植被反射指數PRI、歸一化葉綠素指數NPCI、簡單比值指數SR、改進的葉綠素吸收反射指數MCARI、最優化土壤調整植被指數OSAVI、綠度指數G、轉換類胡羅卜素指數TCARI、三角植被指數TVI等。而這其中最為常用的就是歸一化植被指數NDVI，其計算公式為：
這一指數反映了植物葉綠素在紅光波段的高吸收和近紅外波段的高反射，與植物的葉綠素濃度密切相關，進而可以反推出植物氮含量（Maarschalkerweerd，2015）。
FluorCam葉綠素熒光系統本身即具備NDVI成像測量功能，可以完成葉綠素熒光與NDVI成像的同步測量。
圖11. 使用FluorCam成像系統測量的珊瑚與藻類共生體的NDVI成像（Leal，2015）
而為了滿足現代植物表型組學研究的需要，PSI公司在FluorCam葉綠素熒光成像技術的基礎上，整合了LED植物智能培養、自動化控制系統、植物熱成像分析、植物近紅外成像分析、植物高光譜分析、自動條碼識別管理、RGB真彩3D成像、自動稱重與澆灌系統等多項先進技術建立了PlantScreen植物表型成像系統，以最優化的方式實現大量植物樣品——從擬南芥、玉米到各種其它植物的全方位生理生態與形態結構成像分析，是目前植物表型組學包括養分元素與重金屬脅迫研究最全面的儀器系統。
圖12. PlantScreen植物表型成像分析系統及其各個功能模塊
如果需要在更大尺度上進行多光譜/高光譜成像分析，目前最為適合的就是無人機遙感技術。無人機遙感技術是無人機技術與遙感成像分析技術等高新技術的創新性集成系統平臺，使植物表型分析真正從實驗室走向大田野外、從單個葉片或單株植物或幾十平方米的視野一下子躍升到幾百畝或者上千畝甚至更大范圍、從每天幾千株植物的高通量躍升到幾百萬幾千萬甚至更多的超高通量測量分析。
International Maize and Wheat Improvement Center利用無人機表型分析技術，對大田玉米貧氮脅迫抗性進行了研究分析，研究結果參見下列圖表：
圖13. 不同梯度氮脅迫（左圖中ss指高度氮脅迫、ms為中度氮脅迫、c為正常施肥）及根據NDVI得出的氮脅迫指數。
UAS-4四旋翼專業表型分析無人機平臺或UAS-8八旋翼專業表型分析無人機平臺配置高清晰RGB鏡頭、多光譜鏡頭、高光譜鏡頭、紅外熱成像鏡頭及LiDAR等傳感器，及相應數據處理分析軟件組成。多年與PSI植物表型分析研究中心合作，積多年植物／作物表型分析技術服務經驗，為植物表型分析提供全面技術方案；PhenoUAS可測量分析植物的形態結構性狀如葉面積、覆蓋度、株高、冠幅等等，還可測量分析植物的功能性狀如長勢、抗性、脅迫（包括生物脅迫與非生物脅迫）、產量評估等。
圖14. 左：PhenoUAS-8八旋翼無人機植物表型分析平臺在陜西楊凌飛行作業示范；右上：西北農林科技大學小麥田NDVI遙測成像圖；右下：陜西佛坪大熊貓保護區植被分類遙測圖，粉色-松樹，綠色-竹子，黃色-裸地道路，藍色-雪
四、激光誘導擊穿光譜分析技術Laser-Induced BreakdownSpectroscopy（LIBS）
葉綠素熒光成像技術、多光譜/高光譜成像分析技術雖然可以最優化地測量植物對元素和重金屬的生理生態反應，但畢竟不能直接測量元素和重金屬在植物體的具體含量和分布情況。
但是，傳統的植物元素測量方法比如比色法colorimetry、光譜測定法spectrometry、高溫堿溶high temperature alkaline dissolution和電熱氣化electro-thermal vaporization 配合上電感耦合等離子體原子發射光譜inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES)、離子淌度譜法ion mobility spectrometry (IMS) 和石墨爐原子吸收光譜法graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS)等。
這些技術用于植物元素分析還是有很多問題。比如樣品需要消解、樣品的預處理需要消耗昂貴的化學藥品并耗費大量時間、由此還會導致環境的潛在破壞（Tripathi，2015）。而這些技術更大的局限性是難以表現植物元素的差異性分布，同時又因為必須對樣品進行破壞性預處理而不能做到無損/準無損原位測量和長期監測。
激光誘導擊穿光譜分析技術Laser-Induced Breakdown
Spectroscopy（LIBS）的逐漸成熟解決了這一問題。該技術通過超短脈沖激光聚焦樣品表面形成等離子體，利用光譜儀對等離子體發射光譜進行分析，以此來識別樣品中的元素組成成分。該技術的特點有：
快速直接分析，幾乎不需要樣品制備
2.可進行準無損測量
3. 可進行元素分布二維制圖
4.可進行遠距離遙測
5.可檢測幾乎所有元素
6.可同時分析多種元素
7.基體形態多樣性 - 可以檢測幾乎所有固態樣品，乃至液體、氣體樣品
8.精度最高可達到ppm級
圖15. 左：Sci-Trace LIBS元素分析系統；右：X-Trace LIBS元素遙測分析系統