选取水景植物荷花、 睡莲对黑臭河道沉积物中重金属进行修复, 用ICP-AES全谱直读电感耦合等离子发射光谱法测定沉积物、 植物中重金属镉、 铬、 铜、 镍、 铅的总量与形态的量, 重金属在植物中分布。 结果表明: 荷花对沉积物中重金属平均去除率为20.42%, 睡莲为18.23%; 睡莲、 荷花种植后沉积物重金属形态的量呈减小趋势, 经植物修复后沉积物中铬、 铅、 镍的主要形态为残渣态, 镉、 铜的主要形态为弱酸溶解态。 铜、 镍在睡莲中的分布特征为茎<叶<根, 镉和铅为叶<茎<根, 铬为茎<根<叶。 铬、 镍在荷花中分布为根<叶<茎, 铜为叶<根<茎, 镉、 铅主要积累在荷花的叶部组织。

红外偏振成像探测同时探测目标的强度辐射与反射偏振态，可以获取传统光学无法获取的目标。偏振探测获取的偏振度、偏振角等信息反映不同的物理特性，与强度图像有较强的互补性。针对该特性，提出一种沙漠背景目标红外偏振图像检测方法。使用一种改进的核模糊聚类算法对红外图像和偏振图像进行聚类处理；利用稀疏融合方法将聚类后的红外图像和偏振度图像中的物体信息充分结合，以区分目标与背景，以达到目标检测的目的。实验表明，提出的检测方法相对小波融合和拉普拉斯金字塔融合结果噪声更低、细节更清晰。

针对矩阵恢复用于红外偏振图像配准，速度较慢的劣势，提出了一种用于单幅图像快速配准的算法。选取上一次对相同背景图像配准后，得到的一列低秩向量为已知条件，将目标函数减少为求稀疏矩阵的 1范数，通过迭代更新得到单幅相同场景下，目标存在一定变化或偏移的图像的配准参数，明显提高了配准的速度。实验结果表明，该算法配准变换参数误差小于 0.02像素，单幅图像配准仅需 3.31 s，且对噪声不敏感。

为了调查温州河网沉积物中重金属的分布特征与污染程度, 共采集了29个样, 用AFS-9230原子荧光光度计和ICP-OES全谱直读电感耦合等离子发射光谱法测定样品中重金属元素含量, 克里格插值图反映重金属元素的空间分布, 根据内梅罗指数法建立综合地累积指数进行污染评价, 利用Pearson系数法, 主成分分析法进行源分析。 结果表明: 在不同样点重金属含量差异明显, 其中Cd和Zn含量最高点为主河道城市与工业集中区, As, Pb, Hg, Cu, Ni, Cr含量最高点为机械工业园区, 沉积物受到Hg, Cd, Cu, Zn, Ni和Cr污染, 区域污染程度机械工业园＞主河道城市区＞三垟湿地区＞城市周边区＞水源地区, Hg, Cd, Cu, Zn, Ni和Cr具有相似的源, 且以人为源为主。