荧光二维成像平面光极分析仪的工作原理是基于光化学传感膜与荧光成像技术的结合‌。

具体来说：

  平面光极分析仪利用特异性发光指示剂制成的传感膜，这些传感膜含有对被测物质敏感的荧光染料。这些染料被固定在一种具有渗透性的聚合物基质上。在激发光源的照射下，荧光染料会发出荧光信号，其强度或寿命会随着被测物质浓度的变化而变化。这些荧光信号包括红色、绿色、蓝色等不同类型，代表不同的光化学传感膜及其对应的被测物质‌。

通过CMOS或CCD相机，这些荧光信号被捕获并记录下来。随后，通过软件分析，将这些荧光信号转化为被测物质的浓度信息，从而实现对目标化学物质的精确测量。这种技术能够获取水体、沉积物、土壤以及植物根际等环境中O2、pH、CO2等物理化学参数的二维分布及动态变化，具有实时、原位检测、高分辨率、灵敏度高且设备相对简单的特点‌。

  此外，荧光成像的理论基础是荧光物质被激发后所发射的荧光信号的强度在一定的范围内与荧光素的量成线性关系。因此，通过测量荧光信号的强度或寿命，可以推算出被测物质的浓度‌。

  综上所述，荧光二维成像平面光极分析仪通过光化学传感膜与荧光成像技术的结合，实现了对目标化学物质的精确测量和二维分布的可视化呈现。