美國加州洛杉磯地區(qū)山火持續(xù)肆虐,摧毀數(shù)千座建筑,導(dǎo)致多人喪生。近年來,隨著氣候變化的加劇以及土地利用方式的改變,全球野火事件頻繁發(fā)生,對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞,對居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了重大威脅。
美國物理學(xué)家組織網(wǎng)在近日報道中指出,科學(xué)家正研發(fā)新的人工智能(AI)、無人機、智能車輛等先進技術(shù)和裝備,助力消防機構(gòu)有效應(yīng)對頻發(fā)的野火事件。
野火頻發(fā)造成嚴(yán)重影響
在過去幾十年中,野火變得愈發(fā)頻繁、極端且危險。這在一定程度上可能要歸因于氣候變化。氣候變化導(dǎo)致溫度上升,使樹木、灌木叢和草地中的水分迅速蒸發(fā)。
澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),2003年至2023年,極端野火的發(fā)生頻率增長了2.2倍,而每年最嚴(yán)重的20場火災(zāi)平均強度更是激增了2.3倍。特別是在北美等地區(qū),極端野火的數(shù)量呈現(xiàn)出指數(shù)級增長趨勢。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在2022年發(fā)布的《像野火一樣蔓延:極端火災(zāi)與日俱增的威脅》報告中指出,氣候變化和土地利用方式的變化將導(dǎo)致野火的發(fā)生愈發(fā)頻繁且猛烈。預(yù)計到2030年,全球范圍內(nèi)的極端火災(zāi)事件將增加14%,到2050年底,這一數(shù)字將攀升至30%,到本世紀(jì)末,極端火災(zāi)事件或?qū)⒃黾?0%。
野火在世界各地肆虐,不僅吞噬了大片珍貴的森林資源,破壞了脆弱的生態(tài)系統(tǒng),還對許多地區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。同時,大型火災(zāi)所釋放的大量溫室氣體,又進一步加劇了全球變暖,形成惡性循環(huán)。
全球野火信息系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)顯示,2003年至2024年期間,全球野火每年造成的碳排放量在48.6億噸至78.1億噸之間。而在2024年,全球野火更是排放了高達(dá)61.7億噸二氧化碳。最近的一項研究還發(fā)現(xiàn),2023年加拿大野火的碳排放量達(dá)到了30億噸,這相當(dāng)于航空業(yè)年碳排放量的4倍。
人工智能助力快速響應(yīng)
為提升野火探測效率,一些科技公司紛紛投入資金支持以人工智能為核心的研究項目,旨在通過技術(shù)創(chuàng)新,提供更高效、精準(zhǔn)的野火探測與跟蹤工具,助力消防部門快速響應(yīng)與科學(xué)決策。
例如,2021年,英偉達(dá)公司與美國農(nóng)業(yè)部森林服務(wù)局,以及科羅拉多州消防控制司合作,共同創(chuàng)建了一個火災(zāi)數(shù)字孿生模型。這一模型使消防員和指揮員能夠更直觀地了解火災(zāi)傳播方式,從而制定出更明智的滅火方法。
加州消防部門已經(jīng)在使用由加州大學(xué)圣迭戈分校研發(fā)的AI工具。該工具能夠在視頻片段中迅速檢測到火災(zāi),幫助消防員快速響應(yīng)。這一工具由加州林業(yè)和消防部及“改變加州”項目聯(lián)合開發(fā)。研究團隊部署了1144個攝像頭和傳感器陣列,全天候捕捉實時視頻。
加州消防營隊長大衛(wèi)·阿庫納表示,這一探測器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)取得初步成效。不久前,該AI系統(tǒng)檢測到黑星峽谷火災(zāi),并于凌晨2點向奧蘭治縣消防局發(fā)出了警報。消防員迅速行動,成功將火勢控制在不到四分之一英畝的范圍內(nèi)。然而,在洛杉磯大火期間,由于強風(fēng)助推火勢迅速蔓延,這一AI工具顯得力不從心。
總部位于舊金山的Pano AI公司推出了一個同名AI平臺,用于檢測火災(zāi)并向應(yīng)急響應(yīng)人員發(fā)出警報。Pano AI依靠部署在手機信號塔等高處的攝像頭來掃描周圍地區(qū),并將視頻圖像實時轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)急人員。目前,該系統(tǒng)已在多地部署。
據(jù)美國《洛杉磯時報》報道,谷歌公司正在開發(fā)一個名為FireSat的AI驅(qū)動衛(wèi)星星座項目,旨在更快、更精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)全球野火。該項目計劃部署52顆高性能衛(wèi)星,實時提供野火監(jiān)控數(shù)據(jù)。據(jù)悉,一旦所有衛(wèi)星投入使用,系統(tǒng)每20分鐘可更新一次圖像數(shù)據(jù)。
無獨有偶,德國初創(chuàng)公司OroraTech也計劃發(fā)射專門用于探測野火的新衛(wèi)星。該公司正在開發(fā)配備熱紅外攝像機的小型衛(wèi)星群,旨在快速探測野火并向急救人員發(fā)出警報。這些鞋盒大小的衛(wèi)星將在近地軌道上運行。該公司的長期目標(biāo)是將100顆衛(wèi)星送入太空,每30分鐘更新一次圖像數(shù)據(jù)。
此外,美國國土安全部科學(xué)技術(shù)局還成立了一個技術(shù)中心,支持開發(fā)用于檢測火災(zāi)和有毒化學(xué)品的傳感器。目前已有大約450個傳感器被部署到加州奧蘭治縣等地區(qū),并成功監(jiān)測到夏威夷、科羅拉多州等地發(fā)生的火災(zāi)。
智能設(shè)施實現(xiàn)精準(zhǔn)撲滅
美國加州初創(chuàng)公司Rain聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官馬克斯韋爾·布羅迪表示,鑒于野火頻發(fā)且態(tài)勢愈發(fā)嚴(yán)峻,提升應(yīng)急能力,特別是在煙霧彌漫、大風(fēng)肆虐的環(huán)境下,有效撲滅野火,變得尤為重要。該公司研制出了“野火任務(wù)自主系統(tǒng)”,能利用無人直升機等裝備,精準(zhǔn)探測并撲滅野火。
與此同時,美國國家航空航天局也在研究新技術(shù),旨在使無人機和遙控直升機能夠協(xié)同作業(yè),即使在能見度較低的情況下,也能撲滅野火。
為增強行動效率,加州消防局正與南舊金山的BurnBot公司聯(lián)手測試智能滅火車輛。BurnBot公司目前最先進的車輛RX配備了丙烷噴槍,操作員能夠靈活調(diào)節(jié)噴槍的長度和溫度。車輛還配備有高效滅火的噴水嘴和一個大型滾筒。
據(jù)美國全國廣播公司網(wǎng)站報道,澳大利亞國立大學(xué)災(zāi)害解決方案團隊負(fù)責(zé)人羅斯林·普林斯利副教授,目前正在研發(fā)一種無人駕駛的投水滑翔機。這種滑翔機本質(zhì)上是一次性使用無人機,救災(zāi)團隊會在其中裝載約半噸水以及阻燃劑?;铏C由C-130大力神飛機空投后,以每小時40公里的速度飛行至確定的火災(zāi)地點,執(zhí)行滅火任務(wù)。
美國加州洛杉磯地區(qū)山火持續(xù)肆虐,摧毀數(shù)千座建筑,導(dǎo)致多人喪生。近年來,隨著氣候變化的加劇以及土地利用方式的改變,全球野火事件頻繁發(fā)生,對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞,對居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了重大威脅。
美國物理學(xué)家組織網(wǎng)在近日報道中指出,科學(xué)家正研發(fā)新的人工智能(AI)、無人機、智能車輛等先進技術(shù)和裝備,助力消防機構(gòu)有效應(yīng)對頻發(fā)的野火事件。
野火頻發(fā)造成嚴(yán)重影響
在過去幾十年中,野火變得愈發(fā)頻繁、極端且危險。這在一定程度上可能要歸因于氣候變化。氣候變化導(dǎo)致溫度上升,使樹木、灌木叢和草地中的水分迅速蒸發(fā)。
澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),2003年至2023年,極端野火的發(fā)生頻率增長了2.2倍,而每年最嚴(yán)重的20場火災(zāi)平均強度更是激增了2.3倍。特別是在北美等地區(qū),極端野火的數(shù)量呈現(xiàn)出指數(shù)級增長趨勢。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在2022年發(fā)布的《像野火一樣蔓延:極端火災(zāi)與日俱增的威脅》報告中指出,氣候變化和土地利用方式的變化將導(dǎo)致野火的發(fā)生愈發(fā)頻繁且猛烈。預(yù)計到2030年,全球范圍內(nèi)的極端火災(zāi)事件將增加14%,到2050年底,這一數(shù)字將攀升至30%,到本世紀(jì)末,極端火災(zāi)事件或?qū)⒃黾?0%。
野火在世界各地肆虐,不僅吞噬了大片珍貴的森林資源,破壞了脆弱的生態(tài)系統(tǒng),還對許多地區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。同時,大型火災(zāi)所釋放的大量溫室氣體,又進一步加劇了全球變暖,形成惡性循環(huán)。
全球野火信息系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)顯示,2003年至2024年期間,全球野火每年造成的碳排放量在48.6億噸至78.1億噸之間。而在2024年,全球野火更是排放了高達(dá)61.7億噸二氧化碳。最近的一項研究還發(fā)現(xiàn),2023年加拿大野火的碳排放量達(dá)到了30億噸,這相當(dāng)于航空業(yè)年碳排放量的4倍。
人工智能助力快速響應(yīng)
為提升野火探測效率,一些科技公司紛紛投入資金支持以人工智能為核心的研究項目,旨在通過技術(shù)創(chuàng)新,提供更高效、精準(zhǔn)的野火探測與跟蹤工具,助力消防部門快速響應(yīng)與科學(xué)決策。
例如,2021年,英偉達(dá)公司與美國農(nóng)業(yè)部森林服務(wù)局,以及科羅拉多州消防控制司合作,共同創(chuàng)建了一個火災(zāi)數(shù)字孿生模型。這一模型使消防員和指揮員能夠更直觀地了解火災(zāi)傳播方式,從而制定出更明智的滅火方法。
加州消防部門已經(jīng)在使用由加州大學(xué)圣迭戈分校研發(fā)的AI工具。該工具能夠在視頻片段中迅速檢測到火災(zāi),幫助消防員快速響應(yīng)。這一工具由加州林業(yè)和消防部及“改變加州”項目聯(lián)合開發(fā)。研究團隊部署了1144個攝像頭和傳感器陣列,全天候捕捉實時視頻。
加州消防營隊長大衛(wèi)·阿庫納表示,這一探測器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)取得初步成效。不久前,該AI系統(tǒng)檢測到黑星峽谷火災(zāi),并于凌晨2點向奧蘭治縣消防局發(fā)出了警報。消防員迅速行動,成功將火勢控制在不到四分之一英畝的范圍內(nèi)。然而,在洛杉磯大火期間,由于強風(fēng)助推火勢迅速蔓延,這一AI工具顯得力不從心。
總部位于舊金山的Pano AI公司推出了一個同名AI平臺,用于檢測火災(zāi)并向應(yīng)急響應(yīng)人員發(fā)出警報。Pano AI依靠部署在手機信號塔等高處的攝像頭來掃描周圍地區(qū),并將視頻圖像實時轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)急人員。目前,該系統(tǒng)已在多地部署。
據(jù)美國《洛杉磯時報》報道,谷歌公司正在開發(fā)一個名為FireSat的AI驅(qū)動衛(wèi)星星座項目,旨在更快、更精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)全球野火。該項目計劃部署52顆高性能衛(wèi)星,實時提供野火監(jiān)控數(shù)據(jù)。據(jù)悉,一旦所有衛(wèi)星投入使用,系統(tǒng)每20分鐘可更新一次圖像數(shù)據(jù)。
無獨有偶,德國初創(chuàng)公司OroraTech也計劃發(fā)射專門用于探測野火的新衛(wèi)星。該公司正在開發(fā)配備熱紅外攝像機的小型衛(wèi)星群,旨在快速探測野火并向急救人員發(fā)出警報。這些鞋盒大小的衛(wèi)星將在近地軌道上運行。該公司的長期目標(biāo)是將100顆衛(wèi)星送入太空,每30分鐘更新一次圖像數(shù)據(jù)。
此外,美國國土安全部科學(xué)技術(shù)局還成立了一個技術(shù)中心,支持開發(fā)用于檢測火災(zāi)和有毒化學(xué)品的傳感器。目前已有大約450個傳感器被部署到加州奧蘭治縣等地區(qū),并成功監(jiān)測到夏威夷、科羅拉多州等地發(fā)生的火災(zāi)。
智能設(shè)施實現(xiàn)精準(zhǔn)撲滅
美國加州初創(chuàng)公司Rain聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官馬克斯韋爾·布羅迪表示,鑒于野火頻發(fā)且態(tài)勢愈發(fā)嚴(yán)峻,提升應(yīng)急能力,特別是在煙霧彌漫、大風(fēng)肆虐的環(huán)境下,有效撲滅野火,變得尤為重要。該公司研制出了“野火任務(wù)自主系統(tǒng)”,能利用無人直升機等裝備,精準(zhǔn)探測并撲滅野火。
與此同時,美國國家航空航天局也在研究新技術(shù),旨在使無人機和遙控直升機能夠協(xié)同作業(yè),即使在能見度較低的情況下,也能撲滅野火。
為增強行動效率,加州消防局正與南舊金山的BurnBot公司聯(lián)手測試智能滅火車輛。BurnBot公司目前最先進的車輛RX配備了丙烷噴槍,操作員能夠靈活調(diào)節(jié)噴槍的長度和溫度。車輛還配備有高效滅火的噴水嘴和一個大型滾筒。
據(jù)美國全國廣播公司網(wǎng)站報道,澳大利亞國立大學(xué)災(zāi)害解決方案團隊負(fù)責(zé)人羅斯林·普林斯利副教授,目前正在研發(fā)一種無人駕駛的投水滑翔機。這種滑翔機本質(zhì)上是一次性使用無人機,救災(zāi)團隊會在其中裝載約半噸水以及阻燃劑?;铏C由C-130大力神飛機空投后,以每小時40公里的速度飛行至確定的火災(zāi)地點,執(zhí)行滅火任務(wù)。
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