山火带来的破坏令人震惊,随着科技的进步,人们也在思考如何更早地发现火灾,以便及时采取行动。
在与时间赛跑的关键时刻,火灾的早期探测对消防管理至关重要。探测得越快,就越能尽早控制火势蔓延,疏散附近居民。
当前,偏远地区的火灾通常依靠卫星进行监测,但这种方法可能会受到云层遮挡的影响。
更为重要的是,即便最先进的卫星系统,在发现火灾时,火势已经蔓延到了大约18.4平方公里的面积。
为了更早地探测森林火灾,一些研究人员提出了利用物联网(IoT)传感器网络和无人机的新方案。
研究显示,这种新方法非常有效,能够将火灾探测的面积从传统卫星的18.4平方公里缩小到2.5平方公里,从而帮助消防部门在火灾造成更大损失之前将其扑灭。
这是一个巨大的进步,也是一个全球关注的问题——由于气候变化等原因,近年来美国、澳大利亚等国频繁发生严重的森林火灾。
过去几年中,全球森林火灾的数量、频率和严重程度都有显著增加,严重影响了各国的经济、生态系统和居民生活。
具体而言,研究人员提出的新探测方法包括在关键区域部署物联网传感器网络,这些区域通常是居民社区附近的国家公园或森林。
一旦发现疑似火灾,部署在该区域的物联网设备会上传相关数据,随后无人机将在探测范围内进行巡查,并向附近的消防部门报告结果。
为了实现最佳效果,研究人员评估了不同无人机和物联网传感器的成本和性能。在模拟测试中,他们在400平方公里的森林中部署了18架无人机进行巡查,每平方公里部署了420个物联网传感器。
该系统能够探测到2.5平方公里范围内的火灾,准确率超过99%;对于覆盖0.5平方公里的小型火灾,准确率为69%。
这些结果表明,如果有足够的无人机和物联网设备,可以在比卫星成像更短的时间内发现野火。
不过,这种方法也有局限性。由于无人机和物联网网络只能覆盖相对较小的区域,无法覆盖偏远地区,因此这种方法特别适用于高风险地区。
鉴于这些原因,研究人员建议将无人机物联网方法与卫星成像结合使用,这样可以覆盖更广阔的区域,但野火的探测速度和可靠性会有所下降。
未来,研究人员计划进一步改进这一方法,例如优化无人机飞行轨迹或解决与无人机电池寿命相关的问题。
与此同时,无人机物联网系统将有更广泛的应用。除了火灾探测,还可以监测森林的参数,如风速、湿度或温度等。
此外,这样的系统也可以应用于其他环境,例如监测石油泄漏等。