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[IEEE 2019年第十六届无线与光通信网络国际会议(WOCN) - 印度博帕尔(2019.12.19-2019.12.21)] 2019年第十六届无线与光通信网络国际会议(WOCN) - 变电站WiMAX智能电网通信网络
摘要: 这篇多学科论文报道了一项以应用为导向的大气衰减预测研究,旨在弥合工程应用与大气科学之间的知识鸿沟。作为实用的对比基准,本文重点研究原始条件下扩展太赫兹频谱范围内的大气衰减现象。通过对比分析三款知名模拟软件("网络版HITRAN"、MODTRAN R4和LBLRTM),本文运用大气衰减建模技术探究了(超)宽分数带宽应用对分子吸收效应的耐受性。研究考察了两种极端建模场景:海平面水平路径链路与地空路径链路。实例表明基础软件("网络版HITRAN")适用于前者预测,而后者则需要复杂模拟软件(LBLRTM)。最后,在包含分子发射的情况下,针对亚1太赫兹超窄分数带宽应用,可计算宏观大气条件变化导致的线宽展宽对载噪比衰落余量的影响。户外环境往往远非原始状态,本文仅简要提及额外大气影响因素;更深入的讨论虽超出本文范畴,但已引用相关参考文献。
关键词: 分子发射、大气衰减、载噪比、MODTRAN R(cid:13)、太赫兹火炬、HITRAN、热红外、透射率、太赫兹、LBLRTM、分子吸收
更新于2025-09-23 15:19:57
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评估基于无人机热红外影像量化河流温度异质性的潜力
摘要: 气候变化正在改变河流温度状况,影响着对温度敏感鱼类的种群动态。因此,绘制河流温度图对于理解未来变暖的影响至关重要。热红外(TIR)遥感已被证明能有效进行河流温度制图,但河流TIR勘测成本仍然高昂。近年来基于无人机的TIR系统为解决这一问题提供了潜在方案。然而,关于这些微型系统用于河流勘测的有效性信息有限。本文展示了多次无人机TIR勘测的结果,旨在评估其表征河流温度异质性的适用性。我们发现无人机TIR数据能清晰揭示河流离散热输入的位置和范围,但热成像存在温度漂移导致的偏差,阻碍了精确温度数据的提取。通过统计分析该漂移成因发现,无人机飞行特性与获取时的环境条件可解释约66%的TIR传感器漂移方差。这些结果阐明了影响无人机TIR数据质量的关键因素,并表明需要进一步技术发展才能提取可靠的河流温度数据。尽管如此,这项技术为增强原位传感器能力、在中观尺度(介于点位测量与"常规"航空/卫星遥感之间)改进河流平流输入量化提供了有前景的途径。
关键词: 河流温度、热红外、温度异质性、无人机、无人航空系统、TIR、遥感、气候变化
更新于2025-09-23 01:00:41
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基于低成本智能手机的热成像相机用于糖尿病足评估的验证研究
摘要: 红外热成像(IR)虽已被证实对糖尿病足溃疡(DFU)早期检测具有临床有效性,但目前尚未常规应用。现已有低成本、基于智能手机的红外摄像头问世,可能降低其应用门槛,但这些摄像头的质量尚不明确。本研究旨在验证一款基于智能手机的红外摄像头在糖尿病足评估方面与高端红外摄像头的性能一致性。 方法:使用基于智能手机的FLIR-One和高端FLIR-SC305,分别采集32名当前患有或近期已愈合DFU患者的足底红外图像。通过比较整个足底及九个预设区域的患侧与健侧温差进行验证,采用组内相关系数(ICC(3,1))和Bland-Altman图检验一致性,并通过计算诊断效能的统计学指标评估临床有效性。 结果:整个足底及合并预设区域的温度测量均显示极高一致性,ICC值分别为0.987和0.981,Bland-Altman图的平均差值Δ分别为-0.14和-0.06。诊断准确性方面,敏感性分别为94%和93%,特异性分别为86%和91%。 结论:基于智能手机的红外摄像头在糖尿病足评估中显示出卓越的有效性。
关键词: 智能手机、热红外、糖尿病、糖尿病足、足溃疡、温度
更新于2025-09-23 21:05:13
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚(2018.7.22-2018.7.27)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于集成模型平均法融合遥感数据与地面数据监测蒸散发
摘要: 蒸散发(ET)可通过热红外与光谱反射率数据绘制分布图。目前已开发多种ET模型,但尚未在大范围场景下对这些模型进行竞争性评估。集合模型平均法是一种基于多模型模拟推求ET的工具。本研究采用贝叶斯模型平均法——该方法根据各模型性能为其分配权重以计算集合平均值,并将其应用于法国南部盐沼灌丛区MODIS数据的ET监测。相较于简单平均或单一模型,采用加权平均程序后ET监测精度显著提升(均方根误差RMSE=0.57毫米/日)。
关键词: 热红外、能量平衡、集合建模、上下文模型、蒸散发
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚(2018年7月22日-7月27日)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于Sail-Thermique模型模拟的地表发射率光谱首次评估
摘要: SAIL-Thermique模型是为模拟地表发射率而开发的,它由原始SAIL模型改进而来。为评估光谱发射率模拟效果,在大豆冠层上设置了特定实验。通过CIMEL CE 312-2辐射计获取多光谱数据,并采用TES方法计算发射率。在不同叶面积指数水平下,多光谱发射率模拟值与实测值在发射率数值和光谱特性方面具有可比性。
关键词: 热红外、植被冠层、发射率、SAIL-Thermique、辐射传输模型
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚(2018.7.22-2018.7.27)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 用于岩性填图的长波高光谱成像:案例研究
摘要: 高光谱长波红外成像(LWIR HSI)为矿物填图领域的可见光、近红外和短波红外(VNIR与SWIR)高光谱数据提供了极具前景的补充手段。该技术能够表征硅酸盐和碳酸盐等造岩矿物——这些矿物在VNIR和SWIR波段中要么无可探测特征,要么仅呈现极其微弱的特征信号。过去数十年间,关于卫星、航空及实验室LWIR数据的文献数量持续增长。然而,针对垂直地质露头开展地基近程LWIR HSI遥感应用的研究仍较为匮乏,这正是本研究的重点。我们提出了一套LWIR HSI数据的获取、拼接与辐射校正工作流程,并通过德国某砾石采石场的案例研究验证了该流程的适用性。研究采用标准光谱库进行光谱解混及主要岩石单元制图,其成果通过样品X射线衍射(XRD)分析、薄片鉴定及傅里叶变换红外点光谱仪数据进行验证。
关键词: 热红外、矿物填图、高光谱、长波红外
更新于2025-09-10 09:29:36
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GOSAT/TANSO-FTS热红外二氧化碳产品(版本1)的算法更新及利用CONTRAIL测量数据对上对流层-下平流层二氧化碳数据的验证
摘要: 自发射以来,搭载于温室气体观测卫星(GOSAT)的热红外与近红外碳观测传感器(TANSO)傅里叶变换光谱仪(FTS)持续通过热红外(TIR)波段观测多个大气层的二氧化碳(CO?)浓度。本研究针对TANSO-FTS的TIR波段对CO?浓度最敏感的平流层下层与对流层上层(UTLS),将该仪器TIR版本1(V1)的CO?数据与航空器综合观测网(CONTRAIL)项目获取的CO?数据进行对比,以验证287至162 hPa气压层范围内TIR V1 UTLS CO?数据质量。我们首先利用CONTRAIL连续CO?测量设备(CME)获取的CO?廓线数据,评估考虑TIR CO?平均核函数对CO?浓度的影响,发现该影响在CME飞行高度层(约11公里)附近平均低于低纬度地区0.5 ppm、中高纬度地区1 ppm。通过东京-悉尼航线航班的对比显示:在南半球各季节,采用或不采用TIR CO?平均核函数的TIR高层大气CO?数据平均值与CONTRAIL CME CO?数据平均值差异均小于0.1%。八条航空路线的全面对比结果表明——北半球对流层上层区域,TIR与CME CO?数据在春季和夏季的吻合度劣于秋季和冬季;虽然秋冬季两者差异平均值保持在1 ppm以内,但春夏季北半球中低纬度地区的TIR CO?数据相对含平均核函数的CME CO?数据存在最高达2.4 ppm的负偏差;这种中纬度负偏差导致TIR CO?浓度最大值低于CME CO?浓度,进而造成CO?季节变化幅度的低估。
关键词: 温室气体观测卫星(GOSAT)、热红外、TANSO-FTS、上对流层-下平流层(UTLS)、验证、全日本航空公司追踪与归档(CONTRAIL)、二氧化碳(CO2)
更新于2025-09-04 15:30:14
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[电气工程讲义] 天宫二号遥感应用会议论文集 第541卷(技术、方法与应用)|| 基于天宫二号WIS数据分析坡度与NDVI对山区地表温度反演精度的影响
摘要: 利用中国天宫二号空间实验室搭载的宽波段成像光谱仪(WIS)数据,评估了山区地表温度(LST)与归一化植被指数(NDVI)的关系。该光谱仪包含三个波段区域:可见光近红外(VNIR,14个通道)、短波红外(SW,2个通道)和热红外(TIR,2个通道)。其中两个热红外通道T1(8.125–8.825微米)和T2(8.925–9.275微米)尚未被充分用于地表温度反演。因此,本文提出一种改进的分裂窗算法反演LST,并通过与MODIS LST产品对比进行验证,进而分析了坡度和NDVI对LST反演精度的影响。结果表明:(a) 天宫二号LST与MODIS LST呈正相关(R2=0.74),但存在约3.5K的高估,分裂窗算法仍需改进;(b) 植被区与非植被区的天宫二号LST精度存在差异,NDVI标准差较小的非植被区与MODIS LST的一致性优于植被区;(c) 植被区的LST反演精度不受坡度影响,而非植被区的精度随坡度增加而降低。
关键词: 归一化植被指数、分裂窗算法、天宫二号宽波段红外成像仪数据、热红外、地表温度反演、坡度
更新于2025-09-04 15:30:14
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一个包含面部关键点和情绪标签的热红外人脸数据库
摘要: 热红外成像是一种近年来日益受到关注的新兴技术,主要得益于技术进步使得基于微测辐射热计的红外成像传感器价格亲民。然而,尽管传感器已广泛普及,与RGB图像处理算法相比,热图像处理算法在鲁棒性和准确性方面仍存在不足。当前针对RGB数据开发的方法依赖需要大量标注图像的机器学习算法,而这类标注数据在热成像领域目前尚属空白。本文通过解决具有挑战性的人脸分析任务这一实例,探讨提供大量标注图像是否能使现有图像处理方法适用于热成像领域。我们建立了一个具有精细人工标注的高分辨率热人脸图像数据库,并研究如何利用该数据库将视觉领域的算法适配至红外图像处理。此外,我们在现有红外特征点检测方法中融入头部姿态估计以提升鲁棒性,并分析了深度学习方法在该任务中的表现。算法性能评估表明,学习算法要么超越现有解决方案,要么能实现以往无法处理的创新应用。结论证明:投入精力获取合适的训练数据并适配先进算法,不仅是分析热红外图像的有效途径,更能超越特定任务定制化解决方案。该数据库已开放学术使用,获取地址:https://github.com/marcinkopaczka/thermalfaceproject。
关键词: 面部追踪、热红外、机器学习、面部表情识别、人脸检测
更新于2025-09-04 15:30:14
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利用红外卫星探测和推导2014-2015年冰岛Holuhraun溢流式喷发期间熔岩流热特性的新见解
摘要: 2014至2015年间,冰岛高地瓦特纳冰川以北的霍卢拉恩地区形成了新的熔岩原。这是冰岛230年来规模最大的溢流式喷发,估计熔岩总体积约1.44立方千米,覆盖面积约84平方千米?;谖佬堑囊8屑际醭1挥糜诖蠊婺E绶⒌某醪狡拦溃蚱涫莶杉氪硇式细?。本研究采用Landsat-8红外数据集,运用双波段技术测定熔岩的亚像元温度(Th)。我们基于短波红外(SWIR)和热红外(TIR)波段开发了新型光谱指数——热喷发指数(TEI),用于区分熔岩流场内的热力区域。通过赫斯特系数(H)计算辐射通量(Φ rad)和结壳厚度(?h)时,已考虑熔岩表面粗糙度的影响。本文将卫星影像推导结果与实地测量数据进行对比:2014年12月2日数据显示,某熔岩溢出口的温度估算值(1096℃;覆盖面积3.05平方米)与热成像仪测量值(1047℃;覆盖面积4.52平方米)高度吻合;2014年9月6日熔岩通道结壳厚度估算值(约3.4-7.7米)也与实地熔岩高度测量值(约2.6-6.6米)相近;尽管总辐射通量峰值(约8吉瓦)低于其他研究结果(约25吉瓦),但其变化趋势与实地观测及其他研究均呈现良好一致性。本研究为利用红外卫星影像监测未来溢流式喷发提供了新思路。
关键词: TEI(热发射指数)、辐射通量、短波红外(SWIR)、地壳厚度、热红外(TIR)、双波段、Landsat-8卫星、溢流式喷发、赫斯特系数
更新于2025-09-04 15:30:14