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探测野火,无人机的另一种应用方式

2024-11-24 210


野火的破坏力令人恐惧,科技进步同时,人们也在思考如何更早探测到火灾。与时间赛跑的紧急感下,探测火灾对消防管理工作至关重要,速度越快,就能越早控制火势蔓延、疏散居民。

目前偏远地区火灾探测通常透过卫星,但可能会因云层遮挡被阻碍。即便最先进的卫星系统,有能力探测到火灾时,野火燃烧面积平均达18.4平方公里。

为了更早探测到森林火灾,一些研究人员提出解决方案,即充分利用物联网(IoT)感测器网络及无人机。研究人员模拟测试发现,方法有效,且可将探测火灾面积从传统卫星18.4平方公里缩小到2.5平方公里,帮助消防部门在野火还未造成更大损失前扑灭。

这是大进步,也是全球关切的事──由于气候种种原因,美国、澳洲等国家近年都发生过严重的森林火灾。过去几年,全球森林火灾数量、频率和严重程度都显著增加,严重影响各国经济、生态系统和居民生活。

新探测方法涉及关键区域的物联网感测器部署,这些区域通常是社区附近的国家公园或森林。如果疑似火灾发生,部署该区域物联网设备会上传数据,随后由无人机在探测范围内巡逻,并向附近消防部门报告结果。

为了确定有发挥最佳效果,研究人员还根据成本和特性评估不同无人机和物联网感测器。测试时在400平方公里森林部署18架无人机巡逻,每平方公里部署420个物联网感测器。系统可探测到2.5平方公里内的火灾,准确率超过99%。对0.5平方公里范围的小型火灾,准确率为69%。

结果表明,如果有充足无人机和物联网设备,可在比卫星成像更短的时间内发现野火。但也有局限性。因无人机和物联网只能涵盖较小区域,无法至偏远地区。此火灾探测组合特别适用高风险地区。研究人员提议无人机物联网与卫星成像一起使用,可涵盖广阔区域,但野火探测速度和可靠性会降低一点。

未来研究人员计划再改进,例如优化无人机飞行轨迹或解决无人机电池寿命等问题。同时无人机物联网系统也有更广泛应用。除了火灾探测,还可以监测森林参数,如风速、湿度、或温度估计。且此系统也可在森林外环境发挥作用,如监测石油泄漏等。

(本文由 雷锋网 授权转载;首图来源:Flickr/Forest Service, USDA CC BY 1.0)

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