探測野火,無人機的另一種應用方式

作者 | 發布日期 2021 年 05 月 30 日 0:00 | 分類 無人機 , 環境科學 , 生態保育 Telegram share ! follow us in feedly


野火的破壞力令人恐懼,科技進步同時,人們也在思考如何更早探測到火災。與時間賽跑的緊急感下,探測火災對消防管理工作至關重要,速度越快,就能越早控制火勢蔓延、疏散居民。

目前偏遠地區火災探測通常透過衛星,但可能會因雲層遮擋被阻礙。即便最先進的衛星系統,有能力探測到火災時,野火燃燒面積平均達18.4平方公里。

為了更早探測到森林火災,一些研究人員提出解決方案,即充分利用物聯網(IoT)感測器網路及無人機。研究人員模擬測試發現,方法有效,且可將探測火災面積從傳統衛星18.4平方公里縮小到2.5平方公里,幫助消防部門在野火還未造成更大損失前撲滅。

這是大進步,也是全球關切的事──由於氣候種種原因,美國、澳洲等國家近年都發生過嚴重的森林火災。過去幾年,全球森林火災數量、頻率和嚴重程度都顯著增加,嚴重影響各國經濟、生態系統和居民生活。

新探測方法涉及關鍵區域的物聯網感測器部署,這些區域通常是社區附近的國家公園或森林。如果疑似火災發生,部署該區域物聯網設備會上傳數據,隨後由無人機在探測範圍內巡邏,並向附近消防部門報告結果。

為了確定有發揮最佳效果,研究人員還根據成本和特性評估不同無人機和物聯網感測器。測試時在400平方公里森林部署18架無人機巡邏,每平方公里部署420個物聯網感測器。系統可探測到2.5平方公里內的火災,準確率超過99%。對0.5平方公里範圍的小型火災,準確率為69%。

結果表明,如果有充足無人機和物聯網設備,可在比衛星成像更短的時間內發現野火。但也有局限性。因無人機和物聯網只能涵蓋較小區域,無法至偏遠地區。此火災探測組合特別適用高風險地區。研究人員提議無人機物聯網與衛星成像一起使用,可涵蓋廣闊區域,但野火探測速度和可靠性會降低一點。

未來研究人員計劃再改進,例如優化無人機飛行軌跡或解決無人機電池壽命等問題。同時無人機物聯網系統也有更廣泛應用。除了火災探測,還可以監測森林參數,如風速、濕度、或溫度估計。且此系統也可在森林外環境發揮作用,如監測石油洩漏等。

(本文由 雷鋒網 授權轉載;首圖來源:Flickr/Forest Service, USDA CC BY 1.0)

延伸閱讀: