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作为一种遥感分析手段,开放光路傅里叶变换红外(Open-path Fourier transform infrared,OP/FT-IR)光谱仪具有无需样品采样和实时测量的优点,因此被广泛应用于各种开放环境中的气体监测。但是开路方式下,复杂的大气环境使得光谱噪声和谱线重叠严重,造成定量分析的困难。通过化学计量学方法建立多元校正模型可以解决光谱与待测量间的定量关系,实现对复杂光谱的解析。构建模型主要包含四个步骤,分别为校正集选取、光谱预处理、波长选择和模型建立,每一步的处理都会影响模型的预测精度。特别地,选取具有代表性的校正集会提高模型的适用性。波长选择会强化浓度与光谱吸收间的线性关系,提高模型稳健性和准确度。本文围绕校正集选取和波长选择这两个方面对模型性能的改进展开研究:1.探究实测校正集建立的模型的预测能力。运用合成光谱组成的合成校正集和实测光谱组成的实测校正集分别建立偏最小二乘(Partial least squares,PLS)模型,通过预测未知的OP/FT-IR光谱判断两个模型的表现。研究结果表明相较于合成PLS模型,实测光谱构建的PLS模型的预测均方根误差(Root mean squared error of prediction,RMSEP)降低了 86.60%,所以采用实测校正集有利于提高PLS模型对OP/FT-IR光谱的预测精度。2.构建由合成光谱和实测光谱组成的混合校正集。实测校正集建立的模型虽然比较准确,但是获取合适的实测光谱的时间成本较高,降低了该模型的实用性。为了寻求更好的方案,构建了含有不同比例和不同浓度实测光谱的混合校正集,并建立混合PLS模型。结果表明,混合校正集中的实测光谱比例低于5%时,模型预测能力有提升,但是表现不稳定。比例达到25%时,混合PLS模型的RMSEP相比于合成PLS模型降低了 80%,鲁棒性也较高。上述现象一方面证明了实测光谱作为校正样品对于模型构建的重要性,另一方面表明在得到合适的实测校正集之前,运用混合校正集建立模型是一种性价比较高的选择。3.提出双通道波长选择法(Double channel wavelength selection,DCWS)。首先探究了利用待测物修正参考光谱和稳定性(Stability)作为信息向量分别对OP/FT-IR光谱进行波长选择的可行性。为了更加全面可靠地考量每个变量,DCWS采用修正参考光谱和稳定性两种信息向量从内外两方面评价每个变量的重要性,并按重要性排序依次增加变量数目构建PLS模型。结果表明,与其他几种波长选择方法相比,DCWS筛选的最优模型预测误差最小,体现了该方法在波长选择领域的应用潜力。