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本论文建立在使用目标波段熵最小化法(BTEM)、目标因子分析法(TFA)这两种方法对大气的开放光路傅里叶变换红外光谱(OP/FT-IR)进行定性分析的基础上,以检测出复杂多组分中特定目标分子的光谱特征为目的,以大气这种复杂组分为研究对象,通过分析以目标波段熵最小化法和目标因子分析法重建的目标分子的重建光谱与目标分子的纯组分参考光谱之间的相似程度,判别特定目标分子的存在。具体进行的工作主要包括以下四个方面：1.通过分析牧场周围的5次连续开放光路傅里叶变换红外光谱,将光谱按照测量时间顺序进行排列,获得5个数据矩阵作为研究对象,其中5个数据集的混合物光谱数分别为1177,600,811,332,1184,光谱波数范围为750～1250cm-1。采用目标分子的光谱库数据,同时结合目标因子分析法,对气体样品进行定性分析。结果表明,基于单一参考光谱的目标因子分析法在低信号强度的次要组分中存在干扰时仍能克服干扰,提取出目标分子的光谱特征,而且目标分子的重建光谱与相应的目标分子参考光谱十分相似,方法有实用价值,而且简单易行。2.采用目标波段熵最小化法对气体样品进行定性分析,结果表明,相对于目标因子分析法而言,目标波段熵最小化法不需要目标分子的参考光谱,重建结果的好坏主要取决于目标函数的选择,目标函数的最优解所对应的光谱图就是纯组分的重建光谱图。另外,对该BTEM方法进行了优化,分别对目标波段的选择、目标函数中的惩罚函数、目标函数中的Shannon信息熵函数等参数进行研究。3.使用OP/FT-IR光谱测量得到的数据,采用光谱波数范围为2850～3200cm-1,用TFA和BTEM这两种方法检测在存在NH3和水的强大干扰下,其中微量组分甲烷的重建效果。结果表明,采用两种化学计量学方法重建的甲烷光谱与甲烷的纯组分参考光谱十分相似,从而判别出甲烷组分的存在,表明两种方法对高度重叠的混合物光谱的效果显著。4.将BTEM和TFA这两种化学计量学方法的结果进行比较,结果表明,虽然目标因子分析法的重建效果要优于目标波段熵最小化法,但是目标波段熵最小化法也能定性分析出复杂多组分样品中的组分。同时,目标因子分析法在依靠纯组分参考光谱的前提下进行光谱重建而目标波段熵最小化法无任何可参考信息,所以目标波段熵最小化法比目标因子分析法适用范围更广,为OP/FT-IR光谱的定性分析发展拓展更广阔的空间。