大气与环境光学学报 ›› 2026, Vol. 21 ›› Issue (2): 343-352.doi: 10.3969/j.issn.1673-6141.2026.02.013
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汪晨峰 1,2, 司福祺 2*, 赵敏杰 2, 江宇 2, 沈晓东 2
WANG Chenfeng 1,2, SI Fuqi 2*, ZHAO Minjie 2, JIANG Yu 2, SHEN Xiaodong 2
摘要: 非相干宽带腔增强吸收光谱 (IBBCEAS) 技术具有灵敏度高、响应速度快、实时监测能力强等优势,是环境监 测和预警领域的一项非常重要的技术, 但其定标反演过程复杂。本文基于Python 语言的PyQt5 与Django 框架, 设计 了基于IBBCEAS技术的甲醛质量浓度测量装置的软件系统 (SOAFIBBCEAS), 将定标和反演流程整合在一套软件系 统中, 为快速定标IBBCEAS系统参数、实时检测与可视化提供软件支持。该软件系统中的镜面反射率标定算法采用 瑞利散射差异法, 并针对弱光环境进行了光谱预处理, 以获得更准确的光谱数据, 因此该软件在弱光环境下也能获得 平滑的镜面反射率; 软件中的质量浓度反演算法基于奇异值分解 (SVD),反演得到的质量浓度值与配气系统稀释比例 的R2达到0.9991; 软件中的检测限分析算法基于Allan 方差分析, 基于算法原理, 软件可自动采集光谱数据并对数据 进行分组, 对分组得到的数据计算Allan 方差与标准差, 通过与开源数据集进行对比, 开源数据集提供的检测限为 0.0246 μg/m³, 软件计算结果为0.0245 μg/m³, 两者具有较高的一致性。测试结果表明该软件能够采集光谱仪数据, 并 能准确完成非相干宽带腔增强吸收光谱系统的定标、反演、检测限分析等功能。
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