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随着野火席卷整个西方,官员们正在转向人工智能

知识科普 2025年04月10日 08:21 18 admin

  

  

  截至周一上午,西部地区有55处大型野火在燃烧,烧毁了200多万英亩土地,数万人流离失所。根据国家机构间消防中心的数据,今年夏天到目前为止,野火已经烧毁了700多万英亩的土地,这是自2018年9月初以来最大的面积。现在,为了解决日益严重的问题,一些政府正在转向人工智能。

  在加州,目前有50万英亩的土地正在燃烧,该州希望能够利用人工智能来防止火灾失控。去年,加州林业和消防部门(Cal Fire)开始使用alertCalifornia配备了大约1200个摄像头的人工智能网络来扫描烟雾。alertCalifornia由加州大学圣地亚哥分校管理,是一个公共安全项目,致力于了解野火和其他自然灾害,并确定对人类和环境的短期和长期影响。

  当人工智能在加州的摄像头网络上发现潜在的火灾时,它会在受影响区域周围画一个红色边界框,并提供它发现烟雾的确定程度的百分比。训练有素的人员监控录像,确认警报并采取适当的行动。《时代》杂志将这一合作成果评为2023年最重要的创新之一。

  初步结果表明,这项技术正在发挥作用。加利福尼亚州警报通信项目经理凯特琳?斯库利(Caitlin Scully)表示,过去一年里,加州所有21个消防调度中心都使用了人工智能,它在超过30%的时间里,比911电话更早地向应急管理人员发出了火灾警报。

  加州消防局(Cal Fire)通讯副局长艾萨克·桑切斯(Isaac Sanchez)在给50号公路的电子邮件中写道,去年9月1日至12月31日期间,救援人员被派往野火现场278次,其中190次是在接到911报警电话之前或同时发生的。至少有六起火灾没有接到911报警电话,而且由于发现得早,所有的火灾都被控制在1英亩以内。

  斯库利说:“应急管理人员越快到达那里,要么立即开始灭火,要么派卡车到那里,要么派人员到那里,要么从直升机上扔下人,要么派飞机去灭火,他们就越有可能在火势失控之前达到将火势控制在10英亩以内的目标。”

  人工智能是在alertCalifornia收集的数据集上进行训练的,这些数据集是alertCalifornia 20多年前开始使用配备传感器的摄像头来监测圣地亚哥拉古纳山脉(Laguna Mountains)的野火以来收集的。

  斯库利说:“这实际上是两方面的——摄像头网络和我们拥有的大量数据收集。”“它拥有我们学习如何发现烟雾或其他事件所需的一切。我们也与加州消防局有着长期的合作关系,因此,通过加州大学圣地亚哥分校的科学家和加州消防局的专家之间的合作,我们能够走到一起,开发出这个对他们非常非常有用的人工智能工具,因为他们从一开始就参与其中。”

  加州也在使用野火分析程序、人工智能和机器学习算法来评估火灾行为和风险。

  加州消防局的桑切斯说:“通过利用野火分析解决方案,我们可以提高预测火灾蔓延、强度和影响的能力,最终改善应对策略,最大限度地减少损失。”“人工智能和机器学习算法可以处理和整合各种数据集,包括天气条件、地形、燃料特性和卫星图像。这些算法可以识别通过传统分析可能不明显的模式和相关性。例如,可以训练机器学习模型来识别特定变量对火灾行为的影响,例如风速对火势蔓延的影响或湿度水平对燃料湿度的影响。”

  今年6月,在科罗拉多州博尔德的火灾天气试验台,美国国家海洋和大气管理局的国家环境卫星、数据和信息服务部门测试了其下一代火灾系统,该系统可以发现小至1英亩的火灾,就像加利福尼亚州的警报一样,使用人工智能分析地球上空2.2万英里轨道上的地球同步卫星的图像。

  警报被发布到一个网络仪表板上,在那里人们可以确认火灾,并决定是否需要采取任何行动。

  美国国家海洋和大气管理局野火项目经理Mike Pavolonis说:“它将自动卫星探测与数据层结合起来,使决策者能够以对他们必须做的工作有意义的方式对这些探测进行分类,他们正在工作的地区,他们关心的火灾天气条件,这些类型的事情。”“随着时间的推移,它会追踪火灾……告诉你它的强度,它是如何演变的,以及它是如何传播的一些信息。”整个想法是为了让决策更高效。”

  该系统仍在测试中,但该机构计划在一到两年内使其全面投入使用。Pavolonis补充说,综合预警小组范例也是试验台的一部分,将是与州和地方合作伙伴取得联系的最佳方式。

  这种模式加快了国家气象局气象学家、州和地方土地管理人员以及应急管理人员之间的信息交流,使他们能够使用该机构发布龙卷风警报的相同传播渠道发布火灾警报。他说,测试表明,在没有协议的情况下,发出火灾警告需要60分钟,而有协议的情况下,平均需要9分钟。

  Pavolonis说,总的来说,人工智能是野火探测和管理的力量倍增器。

  他说:“决策者不断面对的不同来源的数量和数量以及环境数据和信息是巨大的,而且还在增长,人类无法在数据进入时检查每一点数据。”“他们需要一些自动化来帮助他们在正确的时间提取最相关的数据,以做出他们必须做出的决定。这正是人工智能的用武之地。”

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