本文对使用主动傅里叶变换红外光谱技术分析大气中的痕量气体的方法及其相关应用进行了探讨，深入研究了其涉及到的关键问题，对硬件系统集成、数字合成光谱校准算法和光谱定量分析方法等问题进行了深入研究，并在外场实验中开展了实际应用。　　 本研究通过将发射望远镜和高温黑体辐射源进行组合，利用角反射器阵列实现光路折返，将现有的被动式光谱辐射度量计改装成光程可变的开放光程FTIR测量系统。并将FTIR光谱仪、多次反射样品池与气泵进行集成，实现基于多次反射池的FTIR测量系统。对噪声水平与系统测量的积分次数和光谱分辨率之间的关系进行了理论和实验研究；针对实测光谱中迭加有参考光谱的问题，应用三角滤波方法，通过循环迭代，实现对参考光谱的抑制。在此基础上，研究FTIR数字合成校准光谱计算方法，将HITRAN数据库中的线强、半宽等谱线参数网格化，然后将其与分子谱线展宽的混合线型卷积，使用逐线积分的方法计算获得高分辨率透过率。然后进行仪器函数修正，分别考虑扩展源带来的离轴光程误差，干涉图的采样、截断和切趾的影响，将高分辨率光谱降质成与仪器测量参数相匹配的标准光谱。之后，在数字合成校准分析方法的基础上，研究非线性最小二乘光谱定量分析算法及其软件实现。并对定量分析方法的分析精度进行了研究。在上述研究的基础上，实际测量了北京和广东地区的CO、CO2、N2O和CH4等痕量气体的浓度，通过对测量到的浓度时序进行分析，得出相应城市和地区的上述痕量气体的浓度水平和变化趋势。