在开放光路条件下,污染气体与大气成分的光谱特征相互混叠,难以直接对污染气体进行识别。提出了一种自适应特征提取算法,预先生成各种大气条件下的光谱特征,利用Lasso算法进行快速特征优选,选择最优目标/背景组合重构背景光谱,提取目标特征。为了验证所提算法的有效性,开展了不同背景下的甲烷遥测实验、不同相对湿度条件下的氨气遥测实验,以及室内近距离乙烯探测实验。将所提算法与Harig算法进行对比,结果表明:所提算法能更好地扣除背景,具有较强的实用性。

针对表面沾染探测中存在的不足，提出亮温光谱法。通过高灵敏度红外遥测光谱仪非接触探测获得沾染物的辐亮度光谱，利用光源和沾染本底的高发射率特性，通过普朗克公式转换得到亮温光谱，直接获得沾染物特征信息。无需预测沾染本底，特别适合已“中毒”事故现场。首先讨论该方法的探测原理，然后分别使用亮温光谱法和背景扣除法对铝板表面的沾染物——二甲基硅油(Poly(dimethylsiloxane)，PDMS)和磷酸三乙酯(Triethyl phosphate，TEP)进行探测。结果表明，亮温光谱法提取出的沾染物的特征与背景扣除法的相同，可准确识别沾染物类型，同时避免了背景扣除法对背景光谱的依赖。该方法简单可靠，测试迅速，有很大的应用潜力。

大部分污染气体在红外波段具有明显的发射或吸收特征，被动傅里叶变换红外(FTIR)遥感技术可以对污染气体进行远距离探测和识别。当利用移动平台对污染气体进行遥测时，背景辐射是未知的，且光谱中包含大气等干扰物特征，需要研究相应的背景压缩方法，提取目标光谱特征。研究了基于亮温光谱的红外背景压缩方法，认为背景辐射在亮温光谱上是缓变的基线，并利用中光谱分辨率大气辐射传输模型(MODTRAN)软件包模拟大气干扰物特征，根据最小二乘拟合原理实现红外背景压缩。实验以氨气作为目标气体，以低平天空作为背景。结果表明，本方法能够成功扣除背景辐射和大气干扰特征，提取氨气的光谱特征，并计算了氨气的浓度程长积值。