二氧化氮(NO_2)是危害环境和人类健康的主要污染气体之一，需要对其排放进行监测以实现更好的治理。现有成像监测方法具有大范围实时的优点，但存在重建背景准确性和适用性不足的问题。本文提出了一种利用双通道光谱图像对气体浓度进行定量监测的方法，通过405和470　nm双通道光谱图像反演NO_2浓度，开展了以下理论与实验研究：进行了理论推导，得到气体柱浓度与双通道光强比之间的关系式；分析了双通道曝光时间对标定公式的影响，比较了采集的双通道光强比值与理论值，两者相差0.26%;采集了北纬26.08°不同气象条件的太阳散射辐射光谱，给出了不同太阳天顶角下的双通道光强比经验值；对探测相机系统性能进行了分析，探测限为19.6×10~(-6)m;浓度标定与反演实验给出了标定函数，反演了扩散中的气体浓度二维分布图，验证了双通道光谱成像方法定量检测气体浓度的可靠性。