Πυρκαγιές: Μηχανική μάθηση για την πρόβλεψη και τον έλεγχο προκρίνει η NASA

Η εποχή των πυρκαγιών είναι γνωστό ότι εμφανίζεται σε θερμότερους και ξηρότερους μήνες, αλλά με την κλιματική αλλαγή τα πράγματα έχουν αλλάξει. «Αυτό που κάποτε ήταν μια περίοδος πυρκαγιάς τεσσάρων μηνών, τώρα διαρκεί έξι έως οκτώ μήνες», αναφέρει το αμερικανικό υπουργείο Γεωργίας σημειώνοντας ότι «οι πυρκαγιές είναι ένα φαινόμενο υπαρκτό όλο το χρόνο για μεγάλο μέρος των Ηνωμένων Πολιτειών.

Αυτή η απογοητευτική πραγματικότητα ενέπνευσε τη NASA να χρησιμοποιήσει τον πλούτο των δεδομένων της από την παρατήρηση της Γης για να βοηθήσει τις υπηρεσίες διαχείρισης πυρκαγιών να προβλέψουν και να σβήσουν τις πυρκαγιές σε ολόκληρη τη χώρα. Πολλά από αυτά τα δεδομένα προέρχονται από τους δορυφόρους Landsat του οργανισμού, οι οποίοι καταγράφουν εικόνες του εδάφους της Γης, αναφέρει η τεχνολογική ιστοσελίδα CNET.

Δασικές πυρκαγιές: Διπλάσια η συχνότητα και το μέγεθος τα τελευταία 20 χρόνια

Μπορούν επίσης να μετρήσουν τη θερμοκρασία της επιφάνειας και να μετρήσουν φυσικά υλικά που χρησιμεύουν ως καύσιμη ύλη για την πυρκαγιά, όπως πυκνά δέντρα ή άλλη βλάστηση που θα μπορούσαν να αναφλέξουν και να τροφοδοτήσουν τις πυρκαγιές.

«Έχουμε ένα αρχείο δεδομένων δορυφορικών εικόνων που χρονολογούνται 40 χρόνια πίσω», δηλώνει στο CNET ο Κρίστοφερ Πότερ, ερευνητής στη NASA. «Αυτό μας δίνει ένα πολύ πλούσιο σύνολο δεδομένων για να δημιουργήσουμε μοντέλα πρόβλεψης».

Καθώς οι πυρκαγιές γίνονται πιο συχνές και σοβαρές, οι αναδυόμενες τεχνολογίες όπως η τεχνητή νοημοσύνη και τα drones χρησιμοποιούνται για να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση των πυρκαγιών και να κρατήσουν τους φορείς κατάσβεσης ασφαλείς και ενημερωμένους. Σύμφωνα με το δημοσίευμα, η Εθνική Φρουρά της Καλιφόρνια, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί drones για να παρακολουθεί πού εξαπλώνονται οι πυρκαγιές και να συγκεντρώσει εικόνες καταστροφών σε πραγματικό χρόνο, καθώς και να εντοπίσει περιοχές που χρειάζονται πόρους.

Οι πυροσβεστικές υπηρεσίες σε όλες τις ΗΠΑ χρησιμοποιούν λογισμικό για να προβλέψουν την κίνηση των πυρκαγιών αρκετές ημέρες στο μέλλον, βοηθώντας τους πυροσβέστες να αντιμετωπίσουν πιο αποτελεσματικά αυτές τις φλόγες.

Και νεοφυείς επιχειρήσεις όπως η Pano AI χρησιμοποιούν κάμερες σε συνδυασμό με αλγόριθμους για να εντοπίζουν πυρκαγιές και να ειδοποιούν πελάτες, όπως εταιρείες κοινής ωφέλειας, πριν οι πυρκαγιές γίνουν πολύ μεγάλες. Η NASA, από την πλευρά της, χρησιμοποιεί τα πλήθη δεδομένων της για να δημιουργήσει μοντέλα πρόβλεψης, καθώς και εργαλεία διαχείρισης εναέριου χώρου για να βοηθήσει τους πιλότους και τις υπηρεσίες drone να ανταποκρίνονται πιο αποτελεσματικά σε καταστροφές.

Μαζί με τα δεδομένα του Landsat, η NASA αντλεί επίσης δεδομένα που συλλέγονται από υπηρεσίες όπως το Τμήμα Δασών και Πυροπροστασίας της Καλιφόρνια, το οποίο παρακολουθεί τη σοβαρότητα των πυρκαγιών από προηγούμενα χρόνια, συμπεριλαμβανομένων των θυμάτων και της καταστροφής περιουσίας. Χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση, η NASA μπορεί γρήγορα να δημιουργήσει προγνωστικά μοντέλα δασικών πυρκαγιών και πώς θα μπορούσαν να εξαπλωθούν — μαζί με το ποια μπορεί να είναι η προκύπτουσα ζημιά.

Αυτές οι προβλέψεις μπορούν να βοηθήσουν τους πυροσβέστες να διανείμουν πόρους και δυνάμεις στα κατάλληλα σημεία έγκαιρα.

Τα δεδομένα της NASA για τις πυρκαγιές είναι διαθέσιμα για οποιονδήποτε έχει πρόσβαση στο διαδίκτυο δωρεάν. Ο στόχος είναι οι υπηρεσίες όπως η Cal Fire και η US Forest Service να χρησιμοποιήσουν αυτούς τους πιο ακριβείς χάρτες των πυρκαγιών υψηλού κινδύνου για να γνωρίζουν αμέσως πού να τοποθετήσουν τον εξοπλισμό τους μόλις ξεσπάσει κάτι. Αυτή η ακρίβεια μπορεί να κάνει τη διαφορά κατά την καταπολέμηση τεράστιων πυρκαγιών.

Βελτίωση επικοινωνίας των πυροσβεστικών αεροσκαφών

Η NASA δεν χρησιμοποιεί μόνο την έρευνά της για να προβλέψει τις πυρκαγιές, αλλά και για να βοηθήσει στην αντιμετώπισή τους. Χρησιμοποιώντας drones, οι πυροσβέστες μπορούν να συνεχίσουν να καταπολεμούν τις πυρκαγιές ακόμα και όταν δεν είναι ασφαλές για τα παραδοσιακά αεροσκάφη και τους πιλότους να πετούν, όπως τη νύχτα ή όταν υπάρχει πυκνός καπνός.

Μπορούν επίσης να προκαλέσουν προκαθορισμένες πυρκαγιές, οι οποίες εξαλείφουν τη νεκρή βλάστηση που λειτουργεί ως καύσιμο κατά τη διάρκεια πυρκαγιών, χωρίς να θέτουν σε κίνδυνο τα πληρώματα. Αλλά υπάρχει μια πρόκληση: μπορεί να είναι δύσκολο για τους πυροσβέστες να δουν πού πετούν αυτά τα drones, σημειώνει το CNET.

Για να λύσει το πρόβλημα, η NASA αναπτύσσει τεχνολογίες διαχείρισης εναέριου χώρου που μπορούν να βοηθήσουν τα πληρώματα αεροσκαφών, τους χειριστές drone και τα πληρώματα εδάφους να παρακολουθούν και να μοιράζονται τοποθεσίες και να αναμεταδίδουν πληροφορίες μεταξύ τους. Η πρωτοβουλία διεξάγεται στο πλαίσιο του έργου Advanced Capabilities for Emergency Response Operations (ACERO) της NASA. Αυτό επιτρέπει στα συνεργεία απόκρισης να λαμβάνουν πιο έγκαιρες και ακριβείς πληροφορίες και να λαμβάνουν ταχύτερες αποφάσεις κατά την απόκριση έκτακτης ανάγκης.

Η NASA κατασκεύασε αυτό που αποκαλεί κινητά κιτ διαχείρισης εναέριας κυκλοφορίας, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν τους πρώτους πυροσβέστες που φτάνουν στο σημείο να οπτικοποιήσουν την κυκλοφορία, συμπεριλαμβανομένου του ύψους και της τοποθεσίας ενός αεροπλάνου. Αυτό καθιστά ασφαλέστερη την ανάπτυξη drones και διασφαλίζει ότι δεν έρχονται σε επαφή με οτιδήποτε άλλο στον ουρανό.

Το κιτ έχει το μέγεθος ενός χαρτοφύλακα και είναι εξοπλισμένο με δέκτη ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) για την παρακολούθηση αεροσκαφών, ένα iPad για να δείχνει την τοποθεσία των τοπικών πτήσεων και μονάδα παραγωγής ενέργειας.

Ο οργανισμός δοκιμάζει αυτά τα κιτ με πιλότους της Δασικής Υπηρεσίας των ΗΠΑ στις Πολιτείες Τενεσί, Μισισιπή, Τζόρτζια, Φλόριντα και Νότια Καρολίνα, οι οποίοι τα χρησιμοποίησαν κατά τη διάρκεια προβλεπόμενων πυρκαγιών που προκλήθηκαν από drones. Τα κιτ κράτησαν τους πιλότους ενήμερους για την εναέρια κυκλοφορία στην περιοχή και τους επέτρεψαν να πλοηγηθούν πιο εύκολα από τα drones και να πραγματοποιήσουν τις προβλεπόμενες ρίψεις από ασφαλή απόσταση.

Αυτές οι τεχνολογίες διαχείρισης εναέριου χώρου βρίσκονται ακόμη υπό ανάπτυξη και θα δοκιμαστούν σε μια σειρά επιδείξεων πτήσεων σε περιοχές χαμηλής ορατότητας, μαζί με μέλη των ομάδων δασοπυρόσβεσης. Αυτό θα βοηθήσει να διασφαλιστεί ότι η τεχνολογία μπορεί να λειτουργήσει με επιτυχία σε πραγματικές καταστάσεις — οι οποίες, δυστυχώς, γίνονται όλο και πιο διαδεδομένες, καταλήγει το CNET.