澳大利亚国立大学的研究人员正在使用算法、无人机和卫星来探测森林火灾，以防它们成为自然灾害。

La Niña的洪水可能降低了澳大利亚最近发生森林火灾的风险，但2019-20年黑色夏天造成的破坏仍然在澳大利亚的集体记忆中挥之不去。

本周是2003年堪培拉大火20周年。那场大火在灾难性的一天内造成4人死亡，数百人受伤，500座房屋和23座政府和商业建筑被毁。几乎70%的澳大利亚首都地区被烧毁，包括澳大利亚国立大学(ANU)国际知名的斯特罗姆洛山天文台。

但是，灾难的灰烬中出现了创新，澳大利亚国立大学现在是阻止森林大火演变为自然灾害的高科技解决方案增长的沃土。

ANU-Optus丛林火灾卓越研究中心主任Marta Yebra副教授说，早期发现和攻击火灾是降低大规模火灾风险的重要组成部分。 

ANU-Optus丛林大火卓越研究中心主任Marta Yebra副教授。图片:Jamie Kidston/澳大利亚国立大学

这个耗资600万美元的中心正在创造Yebra所说的综合“层饼”方法，涵盖从地面到天空卫星的技术。

耶布拉说:“其中一个问题是，澳大利亚的森林火灾探测目前非常依赖于公众对紧急服务的呼叫。”

然而，澳大利亚不同的景观和大片的丛林意味着不同的策略在不同的生态系统中会更有效。

耶布拉说:“我们认为，我们需要将所有这些技术层结合起来，才能有最大的几率发现并控制住哪怕是一场小火灾。”

澳大利亚国立大学和Optus的专家正在与农村消防局、ACT公园和保护局以及私营公司合作。虽然一些研究实验涉及测试小型、可控火灾的设备，但该团队也会参加规定的烧伤，并使用人工来源，包括烟机和室外燃气加热器。

智能烟雾探测器

在地面层面，该中心正在开发传感器，以放置在高风险或生态价值较高的地区。这些传感器被设计用来探测火灾的特定因素，包括烟雾和声音，并向当局发出警报。

自20世纪初以来，消防塔就在澳大利亚各地使用，通常位于山区和森林地区。传统上，这些瞭望台的工作人员都是专业的或志愿的消防人员，但Yebra和他的团队正在将人工智能(AI)能力引入到长期以来手工和孤独的工作中。

澳大利亚国立大学的研究人员已经建立了一种可以检测烟雾的自动算法。运行该算法的摄像头可以安装在消防塔上，并通过编程在发现烟雾时向紧急服务机构发送警报。

“基本上，你给算法提供大量的火灾图像，它就会学会识别这些图片中的烟雾。”Yebra解释道。

“我们想要走在比赛的前面，这样我们就可以为下一个丛林大火季节做好更好的准备。”

Nicolás尤尼斯博士

澳大利亚国立大学芬纳环境与社会学院的火灾与生态研究员尼克·威尔逊博士是评估各种技术如何快速准确地探测和定位火灾的小组的一员。他说，消防塔摄像头的挑战仍然存在，因为对他们来说，准确计算烟雾来自哪里可能很棘手。

“虽然火灾点燃后很快就能看到烟雾，但很难弄清楚它是从哪里来的。从消防塔上看，一个看似很小的错误，对救援人员来说可能需要数十公里或一个多小时的车程。”

战斗开始了

大多数丛林大火都是由偏远地区的雷击引发的，这就是为什么该中心与悉尼公司Carbonix合作测试远程无人机，这种无人机可以昼夜飞行在僻静的地方。

耶布拉说:“夜间飞行很危险，所以我们想要开发新技术来填补难以到达的偏远地区的空白。”

这个想法是确定潜在雷击的位置，并使用无人机来验证点火和现有的火灾。

“一场闪电风暴可能有数千次撞击，所以无人机需要很长时间才能全部检查。但如果我们可以使用新的人工智能算法将范围缩小到数十次，这个过程就会更容易。” 

研究人员将监测植被，以确定森林火灾易发地区。照片:CihanBektaStudio / stock.adobe.com

天上的卫星眼

从空中监测火灾风险也是OzFuel的任务之一，这是澳大利亚国立大学空间研究所的一项卫星任务，旨在评估澳大利亚景观的可燃性。

OzFuel卫星任务使用新型红外技术来探测哪种植被更容易着火。

博士后研究员和项目经理Nicolás尤尼斯博士说:“我们希望能够告诉消防员和紧急服务部门，何时有大片森林非常干燥。”“如果有点火源，比如闪电或香烟，这些地方就会迅速而强烈地燃烧。”

该小组目前正在将桉树置于干旱条件下，并使用模拟卫星监测干旱条件如何影响树叶的生物化学。

尤尼斯说:“希望传感器能够在我们的眼睛之前探测到叶子特征的变化。”“我们想要走在比赛的前面，这样我们就可以为下一个丛林大火季节做好更好的准备。”

虽然OzFuel的重点是桉树，占澳大利亚原生森林总数的77%，但尤尼斯乐观地认为，同样的原则可以应用于评估其他类型的植物和树木，并与其他国家分享，以改善全球森林火灾管理。

虽然模型显示，早期森林火灾探测可以为经济节省数十亿美元，但耶布拉表示，技术永远不会完全取代地面人员，但承诺为有效应对提供更多时间和信息。

她说:“我们希望给消防员更多的时间，创造最大的成功机会。”

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。