W suchych miejscach, takich jak Kalifornia, sezon pożarów lasów występuje w najgorętszych, najsuchszych miesiącach. Jednak wraz ze zmianą klimatu wiele się zmieniło. „To, co kiedyś było czteromiesięcznym sezonem pożarów, teraz trwa od sześciu do ośmiu miesięcy” – według Departament Rolnictwa Stanów ZjednoczonychCo gorsza: „Pożary lasów zdarzają się przez cały rok w większości Stanów Zjednoczonych”, co zapoczątkowało koncepcję „pożaru lasu” Ponownie.”
Ta niepokojąca rzeczywistość zainspirowała NASA do wykorzystania bogactwa danych pochodzących z obserwacji Ziemi, aby pomóc agencjom zajmującym się zarządzaniem pożarami lasów. przewidywać i gasić pożary w całym kraju. Duża część tych danych pochodzi z agencji Satelity Landsatktóre przechwytują obrazy terenu Ziemi. Mogą również oceniać temperatura na powierzchni i zmierzyć naturalne materiały stanowiące paliwo dla pożarów lasów, takie jak gęste drzewa lub inna roślinność, która może być przyczyną zapłonu i podsycania pożarów.
„Mamy archiwum danych z obrazów satelitarnych, które sięga 40 lat wstecz”, mówi mi Christopher Potter, naukowiec badawczy w NASA Ames, gdy siedzimy w pokoju na terenie kampusu agencji kosmicznej w Dolinie Krzemowej. „To daje nam bardzo bogaty zestaw danych do budowania modeli predykcyjnych”.
W miarę jak pożary stają się coraz częstsze częste i poważnenowe technologie, takie jak sztuczna inteligencja i drony, są wykorzystywane do walki z pożarami lasów i zapewniania bezpieczeństwa i informacji ratownikom. Na przykład Kalifornijska Gwardia Narodowa Powietrza używa dronów do śledzenia rozprzestrzeniania się pożarów i zbierania obrazów katastrof w czasie rzeczywistym, a także do identyfikowania obszarów, które potrzebują zasobów. Ratownicy w całych Stanach Zjednoczonych używają oprogramowania do przewidywania rozprzestrzeniania się pożarów na kilka dni w przyszłości, pomagając strażakom skuteczniej walczyć z tymi pożarami. A startupy, takie jak Pano AI, używają kamer w połączeniu z algorytmami do wykrywania pożarów lasów i ostrzegania klientów, takich jak zakłady użyteczności publicznej, zanim staną się zbyt duże. Tymczasem NASA wykorzystuje swoje ogromne ilości danych do tworzenia modeli predykcyjnych, a także narzędzi do zarządzania przestrzenią powietrzną, aby pomóc pilotom dronów i agencjom skuteczniej reagować na katastrofy.
Oprócz danych Landsat, NASA korzysta również z danych zebranych przez agencje takie jak California Department of Forestry and Fire Protection, które śledzą skalę pożarów z poprzednich lat, w tym liczbę ofiar i zniszczenia mienia. Korzystając z uczenia maszynowego, NASA może szybko tworzyć modele predykcyjne pożarów lasów i tego, jak mogą się rozprzestrzeniać — wraz z tym, jakie mogą być szkody. Te prognozy mogą pomóc strażakom w alokacji zasobów.
Potter pokazuje mi East Bay Hills w San Francisco Bay Area jako przykład. Wśród skupisk miast, w tym Concord, Fremont i Walnut Creek, różne odcienie czerwieni ilustrują gęstość zabudowy — a zatem obszary, które najprawdopodobniej wyemitują duże ilości niebezpiecznych gazów, jeśli wybuchnie tam pożar.
Korzystając z tych danych, wraz z informacjami o tym, kiedy doszło do ostatnich pożarów lasów w tym rejonie, agencje mogą przewidzieć, jak duży i niebezpieczny będzie pożar. East Bay Hills to tylko jeden przykład, ale modele predykcyjne NASA szacują, że ponad 247 000 akrów i prawie 600 000 rodzin mogłoby znaleźć się na linii ognia, gdyby ten obszar spłonął.
„Możemy już powiedzieć, ile zanieczyszczeń zostanie wyemitowanych, jakie szkodliwe gazy zostaną wyemitowane i gdzie” – mówi Potter. Agencja może oszacować to z kilkumiesięcznym wyprzedzeniem.
Dane NASA dotyczące pożarów lasów są dostępne dla każdego dostęp online za darmo. Celem jest, aby agencje takie jak Cal Fire i US Forest Service korzystały z tych dokładniejszych map pożarów wysokiego ryzyka, aby natychmiast wiedzieć, gdzie ustawić sprzęt, gdy tylko coś się wydarzy. Ta precyzja może mieć ogromne znaczenie w walce z ogromnymi pożarami.
„Nie patrzymy na całe sekcje stanu, aby uzyskać prognozę” – mówi Potter. „Patrzymy na kilka mil”.
Mobilne zestawy do zarządzania ruchem lotniczym NASA mogą pomóc służbom ratunkowym w bezpiecznym nawigowaniu dronami gaśniczymi.
Poprawa łączności samolotów gaśniczych
NASA wykorzystuje swoje badania nie tylko do przewidywania pożarów lasów, ale także do walki z nimi.
Korzystając z dronów, ratownicy mogą kontynuować gaszenie pożarów, nawet gdy latanie tradycyjnymi samolotami i pilotami jest niebezpieczne, np. w nocy lub gdy jest gęsty dym. Mogą również przeprowadzać kontrolowane wypalanie, które usuwa martwe zarośla, które służą jako paliwo podczas pożarów lasów, bez narażania załóg na niebezpieczeństwo. Istnieje jednak pewne wyzwanie: ratownikom może być trudno zobaczyć, gdzie latają te drony.
Aby rozwiązać ten problem, NASA opracowuje technologie zarządzania przestrzenią powietrzną, które mogą pomóc załogowym statkom powietrznym, operatorom dronów i personelowi naziemnemu śledzić i udostępniać lokalizacje oraz komunikować się ze sobą. Inicjatywa jest realizowana w ramach Advanced Capabilities for Emergency Response Operations (Zaawansowane możliwości reagowania kryzysowego) NASA (STAL) projektu. Dzięki temu ratownicy mogą otrzymywać bardziej aktualne i dokładne informacje oraz podejmować szybsze decyzje podczas reagowania kryzysowego.
„Większość komunikacji odbywa się drogą radiową, a większość pożarów lasów ma miejsce tam, gdzie nie ma zasięgu sieci komórkowej” — mówi Kathryn Chapman, badaczka z NASA Ames. „To znacznie utrudnia różnym ratownikom komunikowanie się ze sobą, a nawet poznanie, gdzie jest pożar. … Mamy okazję zacząć próbować wykorzystać technologię, aby zasypać tę lukę”.
NASA zbudowała to, co nazywa zestawy do mobilnego zarządzania ruchem lotniczymco może pomóc ratownikom w wizualizacji ruchu, w tym wysokości i lokalizacji samolotu. Dzięki temu bezpieczniej jest rozmieszczać drony i mieć pewność, że nie zetkną się z niczym innym na niebie.
Zestaw, który widziałem, składał się z żółtego plastikowego pojemnika z pokrywką i uchwytami, wielkości dużej teczki. Był wyposażony w odbiornik ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) do śledzenia samolotów, iPada do wyświetlania lokalizacji lokalnych lotów i zasilacz.
Agencja testowała te zestawy z pilotami US Forest Service w Tennessee, Mississippi, Georgii, na Florydzie i w Południowej Karolinie, którzy używali ich podczas kontrolowanych wypalań przeprowadzanych przez drony. Zestawy informowały pilotów o ruchu lotniczym w tym rejonie i pozwalały im łatwiej nawigować dronami i przeprowadzać kontrolowane wypalania z bezpiecznej odległości.
Te technologie zarządzania przestrzenią powietrzną są nadal w fazie rozwoju i zostaną przetestowane w serii demonstracji lotniczych w obszarach o niskiej widoczności, wspólnie z członkami społeczności strażaków leśnych. Pomoże to zapewnić, że technologia będzie mogła działać skutecznie w sytuacjach z życia wziętych – które, niestety, stają się coraz bardziej powszechne.
„W miarę jak pożary stają się coraz większe i intensywniejsze”, mówi Chapman, „dajemy ludziom narzędzia, które pozwalają im również na skalowanie reakcji”.
