Система для виявлення лісових пожеж
Лісова пожежа, яка сталася в Лахайні, Гаваї, у 2023 році трагічно забрала понад 100 життів і спалила 6500 акрів на острові Мауї, продемонструвавши, наскільки швидко лісові пожежі можуть поширюватися, що робить ефективні заходи реагування майже неможливими.
Це призводить до значних втрат людей та майна.
Що, якби технологія могла допомогти в ранньому виявленні лісових пожеж? Можливо, відповідь уже у вас у руках: ваш мобільний телефон.
На модулі зі штучним інтелектом для 77 ОАЕМБр. Скануй і поповнюй можливості для боротьби.
Дослідники з Університету Південної Каліфорнії розробили нову систему краудсорсингу, яка значно скорочує час картографування лісових пожеж з годин до секунд. Ця система використовує мережу недорогих мобільних телефонів, встановлених на об'єктах з високим ризиком лісових пожеж.
У комп'ютерному моделюванні ця система під назвою FireLoc може виявляти пожежі, що спалахують на відстані до 3000 футів, і точно картографувати лісові пожежі з точністю до 180 футів від їх походження.
Дійте протягом секунд
5 листопада на ACM SenSys була представлена нова стаття «FireLoc: мультимодальна геолокація лісових пожеж з низькою затримкою». Стаття дослідників є доказом концепції.
Систему легко налаштувати для користувачів. Мешканці та підприємства поблизу зон високого ризику можуть встановити недорогий, захищений від погодних умов мобільний телефон у своєму дворі чи будівлі. Вони можуть підключити телефон до джерела живлення та направити його камеру на найближчі дерева та кущі.
За кадром вдосконалені моделі комп'ютерного зору аналізують дані з основних камер і датчиків телефону. Вони можуть виявляти лісові пожежі швидко, протягом хвилин або навіть секунд після їх початку.
Система захищає конфіденційність, зосереджуючись на областях з незначною людською активністю. В основному він фіксує зображення рослин і дикої природи.
Ця технологія також використовує спеціальні методи для виявлення ризиків пожежі без зйомки зображень людей чи будинків.
Така швидка реакція може врятувати життя тим, хто знаходиться поблизу трав'янистих, чагарникових або лісистих місць.
Ця технологія може допомогти захистити людей і будинки в таких небезпечних районах, як Голлівудські пагорби, гори Санта-Моніка та долина Сан-Габріель у Південній Каліфорнії. За словами провідного автора Сяо Фу, аспіранта з інформатики, установка коштує менше 100 доларів.
«FireLoc має на меті покращити реагування на лісові пожежі, покращити підтримку територій поблизу дикої місцевості та сприяти безпечнішому життю в екстремальних кліматичних умовах», — сказав Фу. «Це крок до кращого запобігання лісовим пожежам у майбутньому».
Виявлення лісової пожежі
Традиційні методи виявлення лісових пожеж, такі як спостереження, супутники та дрони, мають кілька недоліків. Вони можуть бути дорогими, незручними, повільними та мати обмежений термін служби батареї. Як наслідок, пожежники часто покладаються на людей, щоб виявити нові пожежі, що ускладнює точне визначення місця пожежі.
«Це також дуже важко для пожежних підрозділів, особливо під час пожеж, що швидко поширюються, як пожежа в раю», — сказав Фу. Пожежа Camp Fire, яка сталася в Північній Каліфорнії в 2018 році, забрала життя 85 людей.
Дослідницька група протестувала свій інструмент картографування за допомогою симулятора на основі даних про пожежу Getty Fire у 2019 році, яка спалила 745 акрів у Лос-Анджелесі. Вони створили 3D-модель рельєфу та змоделювали реалістичні сценарії лісових пожеж. Це допомогло їм оцінити, наскільки добре їхня система може локалізувати лісові пожежі та як її можна збільшити.
Кожна камера була налаштована так, щоб імітувати висоту типового другого поверху або даху, приблизно 30 футів від землі. Результати показали, що за допомогою FireLoc дослідники виявили понад 40% лісових пожеж у цільовій зоні лише за допомогою чотирьох камер.
«Симулятор допомагає нам ретельно перевіряти середовище лісових пожеж. Ми можемо контролювати кількість камер, які використовуємо. Це покращить точність? Чи покращить це покриття?», - сказав Фу.
Хоча дані про місцезнаходження камер є вирішальними, краудсорсинг також важливий. Для роботи системи потрібні лише електрика, підключення до Інтернету та телефон у водонепроникному тримачі. Програма автоматично робить знімки кожні 30 секунд.
«З кількома місцями система може знайти найкращі місця для розміщення додаткових камер для моніторингу лісових пожеж», — пояснив Фу.
Коли кілька камер виявляють дим або вогонь, вони надсилають цю інформацію на хмарний сервер. Сервер об'єднує зображення за допомогою цифрових моделей рельєфу та методів комп'ютерного зору. Хоча цей процес складний, високоякісні зображення необов'язкові. Алгоритм визначає найкраще розташування камер для максимального покриття.