在移动平台条件下, 污染气体红外遥测系统无法获取有效的背景光谱。 利用算法扣除红外光谱中的背景信息, 提取目标光谱特征, 是污染气体红外遥测系统在移动平台上应用的关键环节。 提出基于亮温光谱和主成分分析的迭代拟合算法。 相对于传统的亮温光谱法, 该算法降低了亮温光谱法对仪器响应函数的精度要求, 同时结合主成分分析和迭代拟合技术, 可有效提取目标光谱特征。

采用差分偏振光谱法在3~5 μm波段对水面溢油污染物进行被动遥感时，所测差分偏振光谱是含有强大气吸收光谱信号与油污染物目标弱光谱信号的混合谱，这给油污染物光谱特征识别带来了困难。另外，受环境因素以及油膜自身张力影响，水面油膜厚度分布以及油膜表面粗糙度在测量过程中发生变化，从而使得连续测量的差分偏振光谱中油污染物光谱信息含量存在不同。利用这一特点，基于固定点迭代的快速主成分分析算法FastPCA设计了水面溢油污染物差分偏振光谱信号预处理算法。实验结果表明，该算法可以有效地将水面油污染物目标光谱特征信息从具有强大气吸收的混合差分偏振光谱信号中提取出来，通过光谱重构得到油污染物光谱特征信号，可用于进一步的定性、定量分析。

被动傅里叶变换红外（FTIR）遥感是一种具有应用潜力的生物气溶胶远程探测技术。红外遥感测量中目标光谱特征上往往存在噪声信号和基线漂移。而生物气溶胶的光谱特征相对较宽，传统的基线校正方法都不适用。由于生物气溶胶红外光谱和不同形式的基线漂移都是非高斯信号，把非高斯性作为独立性度量，基于独立成分分析(ICA)技术设计了生物气溶胶红外光谱信号的预处理算法。试验结果表明，该算法可以把未知干扰成分、基线漂移等作为独立分量分离出来，从而不影响进一步的定性、定量分析。

传统热红外遥感探测水面溢油污染时需要大面积洁净水域与污染水域进行辐射对比, 并且通过红外影像无法鉴别溢油种类。 为了能够及时了解某一水域的溢油污染程度以及溢油的种类, 文章提出了差分偏振FTIR光谱法探测水面溢油污染。 该方法通过获取分析目标在水平和垂直两个偏振方向的偏振强度差谱对目标实现探测, 具有很好的时效性。 文章分析了差分偏振FTIR光谱探测的辐射传输模型, 并在室外对水面0号柴油油膜和SF96油膜进行了差分偏振FTIR光谱探测实验。 实验结果表明该方法不需要大面积洁净水域进行辐射对比即可直接对水面溢油污染物进行探测, 并且通过分析差分偏振FTIR光谱中的光谱特征可以识别水面溢油的种类。 该方法弥补了传统热红外遥感探测水面溢油污染的局限性。

从红外遥感辐射传输理论出发,利用二流近似方法,建立了包含散射影响的生物气溶胶被动红外探测模型;从理论上阐明了气溶胶对四周辐射的散射对生物气溶胶被动红外探测的影响。以某微生物孢子气溶胶为对象开展探测原理试验,研究了生物气溶胶红外光谱特性。给出了生物气溶胶室内吸收池试验结果,用辐射传输模型解释了试验现象。通过试验验证了探测模型的合理性、有效性;结合探测模型和室内试验结果,也可为外场试验的开展提供参考。