为研究单基发射药爆破振动特性，开展了单基发射药与乳化炸药爆破振动实验研究，并对比分析了两种爆破器材的爆破地震波在传播过程的衰减规律和能谱分布规律。利用萨道夫斯基公式和HHT方法对实验测得的爆破振动信号进行分析，得到单基发射药与乳化炸药的爆破振动衰减公式、单基发射药振动的乳化炸药等效系数和边际能量谱等。研究结果表明：单基发射药与乳化炸药的爆破振动质点峰值速度随比例距离衰减的趋势相当，但单基发射药的爆破振动速度及合速度均小于乳化炸药。且本次实验中单基发射药爆破振动的乳化炸药等效系数平均值仅为0.43，说明单位质量单基发射药的爆破振动效应要远小于乳化炸药。此外，单基发射药和乳化炸药爆破振动信号的能量均主要集中于0~50 Hz，随着药量增加乳化炸药的能量分布没有明显变化，而单基发射药振动信号的主频向15~25 Hz移动。虽然单基发射药振动信号能量要低于乳化炸药，但随着实验药量的增加，单基发射药爆破振动总能量与乳化炸药的差距在减小，且单基发射药振动信号在0~10 Hz频段的能量占比随药量和爆心距变化而波动。

为研究单基发射药孤石爆破特性，利用直径和高度均为50 cm的水泥砂浆试块模拟孤石，开展了0.05~0.25 kg/m3单耗的单基发射药和乳化炸药孤石爆破实验，统计并分析了单基发射药和乳化炸药爆破试块的块度分布、破碎能及能量利用率随单耗的变化规律。结果表明:乳化炸药爆破孤石的最大块度随单耗的增加，但能量利用率变化不大。结合高速摄影观察对比单基发射药和乳化炸药爆破孤石的表面裂纹分布与扩展结果，发现单基发射药破岩模式与乳化炸药存在显著差异，其破岩模式是通过在炮孔内快速燃烧产生的高压气体使试块发生轴向和环向的拉伸破坏，而当试块完全开裂后剩余的发射药不再提供破岩能量。

基于T矩阵法，取入射激光的波长分别为300、633、800 nm，对正庚烷火烟颗粒群分形结构的多分散模型、单分散模型以及等体积的球形模型的光散射Muller矩阵元素随散射角的分布特性进行了详细的比较分析。结果表明，当λ=300 nm时，散射光能很好地反映正庚烷火烟颗粒凝团的分形结构及凝团中基本颗粒的分布特性；当λ=633 nm时，正庚烷火烟颗粒群分形结构的多分散模型和单分散模型的光散射特性基本一致；当λ=800 nm时，正庚烷火烟颗粒群3种模型的光散射特性趋于一致。

采用Kmeans聚类与多光谱阈值相结合的方法进行云检测。 在地物光谱分析的基础上, 应用Kmeans聚类算法对聚类特征数据初始分为两类, 第一类为云、 烟雾和雪, 而植被、 水体和陆地等其他下垫面为第二类; 然后应用光谱阈值判断排除烟雾和雪等的干扰, 对MODIS数据中的云体实现检测。 还研究了我国典型区域在不同季节、 不同时相的数据。 在不同下垫面的情况下, 通过目视方法对该算法的性能进行检验, 发现该算法能有效地检测出一些小面积云点像元, 并且排除其他因素的干扰, 为下一步火灾识别工作奠定良好的基础。

火灾烟颗粒粒径分布的反演是一个典型的病态问题，容易因为陷入局部最小值而丢失全局最优解。在详细分析了随机噪声对烟颗粒群光散射Mueller矩阵元随角度分布的影响之后，采用全局搜索能力很强的模拟退火算法，实现了对球形模型下单分散系和对数正态分布系的粒径反演，在有相对强度为信号最大值3%的随机噪声干扰下，反演结果的误差都小于0.3%。然后使用该反演程序对烟颗粒分形凝团的散射光数据进行反演，得出了不同分形维数的火灾烟颗粒分形凝团在球形模型下的光学等效半径，并且火灾烟颗粒分形凝团的回转半径与光学等效半径之间具有近似线性关系。

提出一种基于火点与背景的类间方差和烟雾掩膜的红外光谱火点检测算法。 该算法的潜在火点判定阈值设为305K, 再利用MODIS热红外光谱通道亮温数据的类间方差值将森林火灾火点从背景中区分出来, 并对低温闷烧火点采用烟雾掩膜进行识别。 应用该算法对福建省和黑龙江地区的林火数据进行探测处理, 与传统MODIS火点检测方法比较分析表明, 该算法使用简单高效, 在不同环境适应性较强, 可以更准确地检测到高温明火点和一些低温闷烧火点, 降低了火点的误报率和小火点的漏报率, 检测效果更理想。

根据可调谐二极管激光吸收光谱及谐波探测的原理， 建立以分布反馈式半导体激光器为可调谐光源， 利用多次反射池进行点式采样的实验装置。 基于甲烷分子1 653.7 nm附近的吸收线， 实验研究二次谐波信号对甲烷浓度的响应线性， 并实现空气中甲烷本底含量的测量。 研究结果表明可调谐二极管激光气体检测技术可为城市燃气管道泄漏探测提供了一种灵敏度高、 抗干扰能力强的有效手段。

针对火灾烟颗粒的Stokes散射矩阵,利用电光调制器、1/4波片、偏振片及锁相放大器等设计与搭建了火灾烟颗粒光散射实验平台;并基于该平台测量了棉绳阴燃、正庚烷明火及檀香阴燃生成的3种烟颗粒的Stokes散射矩阵中16个元素的角度分布.实验结果表明,这些烟颗粒在光散射过程中都体现出明显的非球形效应,尤其是阴燃过程生成的灰烟颗粒.这说明基于球形模型的Lorenz-Mie散射理论对于分析烟颗粒光散射特征存在一定的局限性,而为了进一步挖掘火灾烟颗粒光散射过程中的光强与偏振等信息,需要建立合理的非球形模型,从而为光电感烟火灾探测技术的发展提供指导与支撑.

从InGaAsP－InP单量子阱激光器结构分析入手，采用自行设计的热封闭系统对808nmInGaAsP－InP单量子阱激光器热特性进行了研究．实验表明，在23－70℃的温度范围内，器件的功率由1．74W降到0．51W，斜率效率由1．08W／A降到0．51W／A．实验测得其特征温度T₀为325K．激射波长随温度的漂移dλ／dT为0．44nm／℃．其芯片的热阻为3．33℃／W．

基于火灾特征气体检测的火灾报警技术被认为是一种有着广阔前景的火灾早期探测手段，特别是利用光学吸收方法的火灾气体探测技术，除了能够提供高灵敏、低误报率的火灾报警外，还能够实现火灾的早期预警。提出了基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的火灾气体高灵敏实时检测系统，采用光通信波段光纤耦合近红外分布反馈式(DFB)半导体激光器作为光源，利用两台激光器结合调制频率多路技术实现了火灾标志性气体CO,CO2的同时检测，对CO的最低检测限约为0.00375 mg/m3(3σ)，能够满足火灾气体现场检测的需要。