科技日報記者 劉霞

美國加州洛杉磯地區(qū)山火持續(xù)肆虐，摧毀數(shù)千座建筑，導(dǎo)致多人喪生。近年來，隨著氣候變化的加劇以及土地利用方式的改變，全球野火事件頻繁發(fā)生，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，對居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了重大威脅。

美國物理學(xué)家組織網(wǎng)在近日報道中指出，科學(xué)家正研發(fā)新的人工智能（AI）、無人機(jī)、智能車輛等先進(jìn)技術(shù)和裝備，助力消防機(jī)構(gòu)有效應(yīng)對頻發(fā)的野火事件。

野火頻發(fā)造成嚴(yán)重影響

在過去幾十年中，野火變得愈發(fā)頻繁、極端且危險。這在一定程度上可能要?dú)w因于氣候變化。氣候變化導(dǎo)致溫度上升，使樹木、灌木叢和草地中的水分迅速蒸發(fā)。

澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，2003年至2023年，極端野火的發(fā)生頻率增長了2.2倍，而每年最嚴(yán)重的20場火災(zāi)平均強(qiáng)度更是激增了2.3倍。特別是在北美等地區(qū)，極端野火的數(shù)量呈現(xiàn)出指數(shù)級增長趨勢。

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在2022年發(fā)布的《像野火一樣蔓延：極端火災(zāi)與日俱增的威脅》報告中指出，氣候變化和土地利用方式的變化將導(dǎo)致野火的發(fā)生愈發(fā)頻繁且猛烈。預(yù)計到2030年，全球范圍內(nèi)的極端火災(zāi)事件將增加14%，到2050年底，這一數(shù)字將攀升至30%，到本世紀(jì)末，極端火災(zāi)事件或?qū)⒃黾?0%。

野火在世界各地肆虐，不僅吞噬了大片珍貴的森林資源，破壞了脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，還對許多地區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。同時，大型火災(zāi)所釋放的大量溫室氣體，又進(jìn)一步加劇了全球變暖，形成惡性循環(huán)。

全球野火信息系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)顯示，2003年至2024年期間，全球野火每年造成的碳排放量在48.6億噸至78.1億噸之間。而在2024年，全球野火更是排放了高達(dá)61.7億噸二氧化碳。最近的一項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，2023年加拿大野火的碳排放量達(dá)到了30億噸，這相當(dāng)于航空業(yè)年碳排放量的4倍。

人工智能助力快速響應(yīng)

為提升野火探測效率，一些科技公司紛紛投入資金支持以人工智能為核心的研究項(xiàng)目，旨在通過技術(shù)創(chuàng)新，提供更高效、精準(zhǔn)的野火探測與跟蹤工具，助力消防部門快速響應(yīng)與科學(xué)決策。

例如，2021年，英偉達(dá)公司與美國農(nóng)業(yè)部森林服務(wù)局，以及科羅拉多州消防控制司合作，共同創(chuàng)建了一個火災(zāi)數(shù)字孿生模型。這一模型使消防員和指揮員能夠更直觀地了解火災(zāi)傳播方式，從而制定出更明智的滅火方法。

加州消防部門已經(jīng)在使用由加州大學(xué)圣迭戈分校研發(fā)的AI工具。該工具能夠在視頻片段中迅速檢測到火災(zāi)，幫助消防員快速響應(yīng)。這一工具由加州林業(yè)和消防部及“改變加州”項(xiàng)目聯(lián)合開發(fā)。研究團(tuán)隊(duì)部署了1144個攝像頭和傳感器陣列，全天候捕捉實(shí)時視頻。

加州消防營隊(duì)長大衛(wèi)·阿庫納表示，這一探測器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)取得初步成效。不久前，該AI系統(tǒng)檢測到黑星峽谷火災(zāi)，并于凌晨2點(diǎn)向奧蘭治縣消防局發(fā)出了警報。消防員迅速行動，成功將火勢控制在不到四分之一英畝的范圍內(nèi)。然而，在洛杉磯大火期間，由于強(qiáng)風(fēng)助推火勢迅速蔓延，這一AI工具顯得力不從心。

總部位于舊金山的Pano AI公司推出了一個同名AI平臺，用于檢測火災(zāi)并向應(yīng)急響應(yīng)人員發(fā)出警報。Pano AI依靠部署在手機(jī)信號塔等高處的攝像頭來掃描周圍地區(qū)，并將視頻圖像實(shí)時轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)急人員。目前，該系統(tǒng)已在多地部署。

據(jù)美國《洛杉磯時報》報道，谷歌公司正在開發(fā)一個名為FireSat的AI驅(qū)動衛(wèi)星星座項(xiàng)目，旨在更快、更精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)全球野火。該項(xiàng)目計劃部署52顆高性能衛(wèi)星，實(shí)時提供野火監(jiān)控數(shù)據(jù)。據(jù)悉，一旦所有衛(wèi)星投入使用，系統(tǒng)每20分鐘可更新一次圖像數(shù)據(jù)。

無獨(dú)有偶，德國初創(chuàng)公司OroraTech也計劃發(fā)射專門用于探測野火的新衛(wèi)星。該公司正在開發(fā)配備熱紅外攝像機(jī)的小型衛(wèi)星群，旨在快速探測野火并向急救人員發(fā)出警報。這些鞋盒大小的衛(wèi)星將在近地軌道上運(yùn)行。該公司的長期目標(biāo)是將100顆衛(wèi)星送入太空，每30分鐘更新一次圖像數(shù)據(jù)。

此外，美國國土安全部科學(xué)技術(shù)局還成立了一個技術(shù)中心，支持開發(fā)用于檢測火災(zāi)和有毒化學(xué)品的傳感器。目前已有大約450個傳感器被部署到加州奧蘭治縣等地區(qū)，并成功監(jiān)測到夏威夷、科羅拉多州等地發(fā)生的火災(zāi)。

智能設(shè)施實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)撲滅

美國加州初創(chuàng)公司Rain聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官馬克斯韋爾·布羅迪表示，鑒于野火頻發(fā)且態(tài)勢愈發(fā)嚴(yán)峻，提升應(yīng)急能力，特別是在煙霧彌漫、大風(fēng)肆虐的環(huán)境下，有效撲滅野火，變得尤為重要。該公司研制出了“野火任務(wù)自主系統(tǒng)”，能利用無人直升機(jī)等裝備，精準(zhǔn)探測并撲滅野火。

與此同時，美國國家航空航天局也在研究新技術(shù)，旨在使無人機(jī)和遙控直升機(jī)能夠協(xié)同作業(yè)，即使在能見度較低的情況下，也能撲滅野火。

為增強(qiáng)行動效率，加州消防局正與南舊金山的BurnBot公司聯(lián)手測試智能滅火車輛。BurnBot公司目前最先進(jìn)的車輛RX配備了丙烷噴槍，操作員能夠靈活調(diào)節(jié)噴槍的長度和溫度。車輛還配備有高效滅火的噴水嘴和一個大型滾筒。

據(jù)美國全國廣播公司網(wǎng)站報道，澳大利亞國立大學(xué)災(zāi)害解決方案團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人羅斯林·普林斯利副教授，目前正在研發(fā)一種無人駕駛的投水滑翔機(jī)。這種滑翔機(jī)本質(zhì)上是一次性使用無人機(jī)，救災(zāi)團(tuán)隊(duì)會在其中裝載約半噸水以及阻燃劑。滑翔機(jī)由C-130大力神飛機(jī)空投后，以每小時40公里的速度飛行至確定的火災(zāi)地點(diǎn)，執(zhí)行滅火任務(wù)。