温度是一种常见的物理量，对农业生产、工业制造、科学研究和人类生活能够产生巨大影响，因此温度检测具有重大意义。传统的电类温度传感器发展已较为成熟，但容易受到环境等因素的影响，尤其在高压和强电场磁场的恶劣条件下会产生温度检测精度降低及误差偏高等问题。光纤传感技术能够在恶劣环境下进行温度传感，可以弥补传统电类温度传感器易受环境影响的不足。而光纤荧光温度传感技术将光纤技术与荧光传感技术相结合，利用光纤进行传光并利用荧光物质对温度敏感的特性，进而实现在多种场合甚至恶劣环境下的温度检测，具有抗干扰性强、能实现远端探测和实时监测等优点。总结了掺杂法、化学修饰及物理沉积法、封装法、特种光纤填充法等主要的光纤荧光温度探针制备方法和荧光强度法、荧光强度比法、荧光寿命法、荧光发射峰位移法等常见的荧光测温信号处理方法，陈述分析了相关文献及现有成果，并对未来研究进行展望。

岩石定量遥感是矿产资源探测与地质环境监测的主要手段, 光谱解混是岩矿定量遥感的重要方法。 在实际应用中, 由于卫星对地观测受地形起伏的影响, 观测具有一定的角度, 导致所测发射率光谱产生变异。 但在目前的研究中, 解混所采用的矿物端元光谱, 是在实验室垂直试样表面观测得到的, 忽略了观测角度对发射率光谱的影响, 降低了光谱解混精度。 因此, 有必要将观测角度作为影响岩石光谱解混的因素, 研究其对光谱解混精度的影响。 首先, 将常见的石英、 正长石和斜长石矿物表面制作成一般粗糙度, 并设计0°~77°共9个观测角度实测发射率光谱, 分析观测角度对矿物热红外光谱特征的影响。 其次, 利用观测角度13°~77°的矿物端元, 构建相应角度虚拟岩石光谱, 并用0°的矿物端元光谱解混9个观测角度的岩石光谱, 分析观测角度对岩石热红外光谱解混的影响。 结果表明: (1）在0°~20°范围, 观测角度对光谱影响较弱, 从30°开始, 影响显著。 基本规律是: 随着角度的增加, 光谱吸收深度增加, 但各波段处的情况不尽相同。 CF特征在观测角度大于50°之后向短波方向移动明显; RF特征处的吸收谷在观测角度大于20°之后显著加深, 且谷底位置向短波方向移动; TF特征在观测角度大于40°之后发射率显著降低。 表明观测角度的变化, 会引起光谱特征的明显变化。 (2）在0°~20°范围内, 观测角度对光谱解混影响不明显, 解混误差小于5%; 当观测角度大于20°时, 观测角度对光谱解混有显著影响, 30°~77°解混误差均大于5%, 平均解混误差达到17.2%, 解混精度较低。 这表明, 在基于光谱解混方法进行岩石矿物组分定量反演时, 需要考虑观测角度的影响, 这对于提高反演精度、 准确确定岩石类型具有重要意义。

我国尾矿库数量众多, 分布广泛, 在低含水量条件下, 风力作用引起的尾砂扬尘会对周边环境造成污染。 而尾矿库表面积大, 含水量变化快, 传统的含水量监测方法效率低、 安全性差、 成本高, 难以实现尾矿库含水量的大面积、 实时、 快速的监测。 目前, 基于光谱特征的遥感模型虽可以较为准确地预测土壤含水量, 但矿区尾砂与常规土壤在成分上存在差异性, 使得土壤含水量的光谱预测遥感模型可能无法适用于尾矿库含水量的预测。 为此, 选择辽宁省风水沟尾矿库作为研究区, 采集尾砂配置成不同含水量的样品, 测试其可见光-近红外光谱, 分析不同含水量样品的光谱特征以及含水量与光谱特征之间的关系, 建立针对尾砂的含水量遥感预测模型, 并应用于辽宁省风水沟尾矿库表面含水量的预测。 结果表明: (1)含水量对尾砂的光谱特征有显著影响, 二者存在高度的相关性, 光谱反射率随含水量增加而下降, 且波长越长, 含水量对光谱的影响越显著; (2)构建了基于尾砂光谱特征的含水量遥感预测模型, 选择Landsat8-OLI传感器的B6和B7波段, 定义了比值指数(RTI)、 归一化差异指数(NDTI)和差值指数(DTI)3种尾砂光谱指数, 并将这3种指数作为输入自变量, 使用随机森林方法进行训练以及含水量的建模预测, 并与B7波段建立的对数反射率预测模型进行比较。 结果表明, 光谱指数+随机森林的预测模型效果优于基于B7波段建立的对数反射率模型。 (3)使用光谱指数+随机森林的预测模型, 通过Landsat8-OLI数据对实地尾矿库提取了含水量的空间分布图, 结果表明模型预测的含水量与实测结果之间的决定系数R2达0.798, 均方根误差RMSE为0.077, 相对分析误差RPD为1.970, 平均相对精度ARE为20.1%, 在现有技术条件下, 达到了较好的预测效果。 该研究为变质型铁矿尾矿库含水量的预测提供一种大面积、 实时、 快速的实用方法。

研究表明, 岩石在加载过程中表面的红外辐射随应力发展而变化, 而辐射信息的有效提取与辐射背景存在密切关系。 通过理论分析不同实验环境对岩石受力热红外光谱变化影响, 开展了花岗岩在室内外环境下的受力热红外光谱观测实验, 分析了不同辐射背景下岩石红外辐射与应力的相关性以及由应力引发的辐射变化信息的强弱差异, 并对两种环境下岩石应力热红外探测的优势波段进行了对比分析。 结果表明, 辐射背景对岩石受力热红外光谱探测结果有重要影响, 室外环境因背景辐射较弱, 相同应力作用下的红外辐射变化更加显著, 与应力之间的相关程度更高, 优势波段区间更宽, 更加有利于岩石应力的热红外探测。 8.0~11.8 μm波段是利用热红外遥感监测地表花岗岩应力变化的优势波段。