水质污染问题加剧了水资源的短缺，为及时掌握水质状况，急需加强水质在线监测系统的软硬件建设。在过程监测系统框架中，建模算法是研究的核心。本文选取评价水质标准的主要指标——化学需氧量（COD），引入多元统计分析方法，对构建快速实时测定COD值的监测系统进行了研究。　　 研究主要包括以下四方面内容：　　 （I）分析适用于实时测定COD的在线监测系统硬件特点，选择微小型光纤光谱仪为测量仪器，可实现远距离非接触式取样和瞬态响应，且适应复杂和恶劣的环境，满足实时监测的要求。　　 （2）考察了新颁布实施的快速测定COD环境行业标准方法，发现以单波长点回归计算模型存在不足，提出多元校正模型对此改进，计算结果与GB法测定COD值的相对误差小于5％，具有较好的一致性，解决了直线拟合回归不确定性的问题。　　 （3）模拟紫外UV254法测定COD在线监测仪原理实验，说明了其在实际使用中的局限性，即对含饱和链烃结构的小分子有机废水不适用。　　 （4）探讨了运用近红外光谱实时测定COD的建模方法，采用主成份分析-欧氏空间距离类聚法筛选出具有代表性的样本，从系统独立变量数的角度判断主成份数，结合变量标准化-基线扣除的预处理方法，消除光谱信号背景干扰，建立偏最小二乘校正模型，模型预测结果令人满意，预测均方根误差RMSEP=65.06 mg·L-1，预测集的实测值与预测值线性相关系数rp=0.9225。