随着地震断裂带气体观测技术的快速发展, 为了对地震进行精确的预报, 减少因地震给人民群众生命和财产带来的损失, 根据甲烷气体的释放与地震前上地壳岩石的微裂隙有直接关系的这一微观变化, 设计并研制中红外痕量甲烷气体检测仪。 仪器采用激发波长为7.65 μm的量子级联激光器(QCL), 结合双光路长度为76 m的多次反射herriott长光程气体吸收池, 可以在4 s的采样时间内实现40 nmol·mol-1气体检测灵敏度。 同时, 采用半导体激光器频率调制直接光谱吸收技术, 降低了该仪器噪声的主要来源1/f噪声, 使气体检测下限达到5 nmol·mol-1 (40 s采用时间)。 在野外实验中, 利用可控震源车作为模拟地震源, 将6个痕量甲烷检测仪以100 m为距离等间隔放置, 对距震源中心不同距离下的地表面甲烷气体浓度进行动态测量。 实验表明, 该仪器可以监测地震前地下痕量甲烷气体的释放, 为地震前兆预警提供新的途径。

通过水稻淹水实验模拟洪涝胁迫状态, 分析不同生育期、 不同洪涝胁迫强度下的水稻叶面积指数变化及其冠层高光谱响应规律, 建立洪涝胁迫下水稻叶面积指数(LAI)的估测模型。 结果表明, 分蘖期、 拔节期、 抽穗期水稻LAI均随淹水深度的增加而降低; 水稻冠层680~760 nm光谱的一阶微分具有“双峰”现象, 主峰位于724~737 nm, 701和718 nm有次峰出现, 并随淹水深度的增加出现“三峰”; 冠层红边位置在各个生育期出现“蓝移”, 红边幅值、 红边面积在分蘖期、 拔节期、 灌浆期均呈现“蓝移”, 在抽穗期出现“红移”; 生育前期水稻LAI与光谱特征参量存在显著相关, 生育后期相关性不显著; 最后以Dλ737/Dλ718光谱参量建立了水稻生育前期的LAI估测模型。 表明在洪涝胁迫下, 水稻LAI的变化幅度直接反映胁迫强度的大小, 估测模型LAI=3.138(Dλ737/Dλ718)-0.806可用于估测洪涝胁迫不同强度下的水稻叶面积指数。