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太阳直射光谱辐照度仪作为地基太阳辐射观测仪器，以其宽波段、细分光谱的特点在气候研究、环境监测以及卫星遥感等领域具有广泛的应用前景，仪器的定标精度直接决定了观测数据的有效性和可靠性。本文在调研了国内外通道式和光谱式太阳辐射观测仪器以及定标技术的基础上，针对照度仪的观测原理和系统组成，开展了光谱定标、辐射定标、自校准和应用方面的研究。 从照度仪的分光机理出发，提出了依据棱镜色散方程进行光谱定标的方法，建立了激光器-扩束镜的光谱定标装置，完成了波长、光谱带宽和光谱范围的定标，不确定度优于0.484nm，通过室内和室外实验验证了定标结果，偏差在0.5nm之内。在分析了太阳辐照度观测仪器室内外定标技术的基础上，开展了基于标准探测器的辐射定标方法研究，建立了可调谐激光器-积分球的辐照度定标装置，通过系统级的替代法完成了照度仪到低温绝对辐射计的溯源，不确定度优于0.95％，与溯源于黑体辐射源的标准灯法比对偏差小于4.67％，并利用已知的定标系数和标准灯辐照度模型，在整个波段内完成了基于标准探测器的辐射基准传递。 在室内定标的基础上，分析了照度仪在室外观测时由太阳跟踪及环境等因素产生的不确定度来源，通过与Langley法比较，验证了仪器的室外观测精度。照度仪与MODTRAN理论模型、通道式太阳辐射计和光谱式太阳辐射计进行了多次对比实验，结果表明仪器的性能以及定标方法是合理的。为了保证室外观测的长期稳定性，对双通道单元和棱镜透过率自校正单元进行了室内定标和室外验证，为照度仪野外周期性的自校准提供了前期保障。另外分析了照度仪连续谱段的太阳辐照度观测值，通过多地区的大气透过率和大气光学厚度数据可以看出，测量结果准确地反映了当地的大气模式以及环境变化情况。 本文建立了太阳直射光谱辐照度仪的室内定标方法和流程，克服了以往室内外定标方法的不足，为仪器的性能分析和高精度溯源提供了有效途径;室外的观测精度分析和比对实验，验证了定标方法的可行性;对照度仪自校准单元的定标和验证，使其长期高精度的观测和校准成为可能;照度仪测量数据的分析表明连续光谱观测可以提供更多大气和环境的细节信息。本文的研究为太阳连续光谱的高精度观测提供了基础，对类似太阳光谱仪器的定标和应用具有一定的参考价值。