ตั้งแต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ไปจนถึงโดรนที่จุดไฟ เครื่องมือเหล่านี้ช่วยต่อสู้กับไฟป่า

ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทำให้ไฟป่าในตะวันตกเลวร้ายลง หน่วยงานต่างๆ ก็กำลังใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อให้ทันกับไฟป่า

ในขณะที่ไฟป่าที่โหมกระหน่ำทั่วทั้งภาคตะวันตกของอเมริกา หน่วยงานดับเพลิงทั่วทั้งภูมิภาคกำลังหันไปใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยตั้งแต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่สร้างแผนที่ไฟแบบเกือบเรียลไทม์ ไปจนถึงโดรนที่ปล่อยลูกไฟเพื่อปรับปรุงวิธีการตอบสนองต่อภัยพิบัติเหล่านี้

ไฟยังคงชนะและแพ้จากการทำงานหนักในสนามและยุทธวิธีที่ค่อนข้างใช้เทคโนโลยีต่ำ เช่น การเผาพื้นที่ยุทธศาสตร์ใกล้กับขอบของไฟที่กำลังลุกไหม้ เพื่อชะลอหรือหยุดความคืบหน้า และการพ่นน้ำและโฟมเพื่อชะลอไฟ เครื่องมือที่ดีที่สุดมักเป็นเครื่องมือง่ายๆ เช่น เลื่อย รถปราบดิน ท่อน้ำ

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทำให้เกิดไฟป่าบ่อยครั้ง รุนแรงขึ้น และมีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งคุกคามมนุษย์ โครงสร้างพื้นฐาน และทรัพยากรธรรมชาติในระดับที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน วิธีการตอบสนองและการปราบปรามจำเป็นต้องพัฒนา นวัตกรรมกำลังจัดหาเครื่องมือพิเศษให้กับทีมนักผจญเพลิงในการตรวจจับ บรรจุ และแม้กระทั่งดับไฟได้รวดเร็วขึ้นและมีความปลอดภัยมากขึ้น

ตรวจจับไฟได้เร็วขึ้น

ปัญหาทั่วไปอย่างหนึ่งของไฟป่าคือไฟป่าถูกตรวจพบช้าเกินไปและแพร่กระจายไปในวงกว้างแล้ว ปัจจุบันไฟไหม้ส่วนใหญ่รายงานโดยพลเรือนหรือนักบินเครื่องบิน อย่างไรก็ตาม แนวทางที่ไม่แน่นอนนั้นสามารถนำไปสู่ไฟที่ลุกลามเป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือในบางครั้ง หลายวันก่อนการระดมทรัพยากร

Descartes Labสตาร์ทอัพจากเมืองซานตาเฟกำลังพยายามลดความล่าช้านั้นด้วยการฝึกปัญญาประดิษฐ์เพื่อตรวจจับเปลวไฟที่กำลังผลิบาน ซอฟต์แวร์ AI ของบริษัทจะค้นหาภาพถ่ายทุก ๆ สิบนาทีจากดาวเทียมตรวจสภาพอากาศสองดวงของสหรัฐฯ เพื่อค้นหาจุดสำคัญ เช่น ควันหรือการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลอินฟราเรดความร้อน ซึ่งอาจหมายถึงไฟอาจลุกลาม

จากที่นั่น อัลกอริธึมต่างๆ—แต่ละอันมองหาคุณสมบัติที่แตกต่างกันของไฟป่า—ถูกเรียกใช้เพื่อตรวจสอบว่ามีไฟหรือไม่ หากอัลกอริธึมบรรลุฉันทามติ ระบบจะส่งข้อความแจ้งเตือนไปยังผู้จัดการดับเพลิงของรัฐ โดยระบุพิกัดลองจิจูดและละติจูดของเปลวไฟและวิธีไปถึงที่นั่น

โดนัลด์ กรีโก หัวหน้าสำนักงานป่าไม้แห่งรัฐนิวเม็กซิโก กล่าวว่า “นั่นเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวลากลางคืนหรือเมื่อคุณอยู่บนยอดเขาที่อยู่ห่างออกไป 20 ไมล์ และยากที่จะระบุได้ว่าไฟจริงอยู่ที่ใด”

Descartes กำลังทดสอบเครื่องตรวจจับไฟป่าโดยส่งการแจ้งเตือนไปยังเจ้าหน้าที่ของแผนก ผลลัพธ์ในขั้นต้นมีแนวโน้มดี: นับตั้งแต่เปิดตัวเมื่อสองปีที่แล้ว ระบบตรวจพบไฟไหม้มากกว่า 6,000 ครั้ง บางแห่งมีขนาดเล็กถึง 10 เอเคอร์ และในเวลาเพียง 9 นาที

เทคโนโลยีการตรวจจับในช่วงต้นที่คล้ายกันกำลังได้รับการทดสอบในประเทศไวน์ของแคลิฟอร์เนีย ในเทศมณฑลโซโนมา หน่วยงานท้องถิ่นหลายแห่งเริ่มติดตั้งระบบกล้องติดหอคอยซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ชื่อว่าALERTWildfire

อุปกรณ์ดังกล่าวจะสแกนและถ่ายภาพพื้นที่ที่เกิดเพลิงไหม้ได้ และทุก ๆ สิบวินาทีจะส่งภาพไปยังศูนย์เหตุฉุกเฉินด้านอัคคีภัยของเคาน์ตี ซึ่งเจ้าหน้าที่จะคอยสังเกตการณ์อย่างใกล้ชิด กล้องยังเชื่อมโยงกับซอฟต์แวร์ AI ที่เปรียบเทียบภาพที่เข้ามาทั้งหมดกับภาพในอดีตของสถานที่เดียวกัน หากมีสิ่งใดไม่เหมาะสม เจ้าหน้าที่ฉุกเฉินจะได้รับแจ้งทันทีและส่งไปตรวจสอบโดยตรง

ในช่วงหลายสัปดาห์นับตั้งแต่ระบบเปิดใช้งานอย่างเต็มรูปแบบในเดือนพฤษภาคม ระบบได้เอาชนะรายงานของพลเรือนถึงสิบนาที ซึ่งเป็นกรอบเวลาเพียงเล็กน้อย แต่อาจหมายถึงความแตกต่างระหว่างกลุ่มไฟเล็กๆ กับไฟป่าที่หลบหนีได้

คำนวณเส้นทางแห่งเปลวเพลิง

สิ่งหนึ่งที่ทำให้ไฟป่าอันตรายมากคือความดุร้ายของพวกมัน เมื่อจุดไฟแล้ว พวกมันสามารถแพร่กระจายด้วยความเร็วที่แตกต่างกันและเปลี่ยนทิศทางได้ภายในเวลาไม่กี่วินาที ทำให้คาดการณ์ไฟได้ยาก หน่วยงานส่วนใหญ่ดำเนินการด้วยตนเอง โดยพิจารณาจากสภาพอากาศ ภูมิประเทศ และความแห้งแล้งของพืชพรรณ แต่การคำนวณอาจใช้เวลาถึงหนึ่งวัน—นิรันดรเมื่อต้องเผชิญกับกองเพลิง

ตอนนี้ หน่วยดับเพลิงกำลังได้รับความช่วยเหลือจากเครื่องมือใหม่อันทรงพลัง FireMapซึ่งเป็นแพลตฟอร์มที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์ที่พัฒนาโดยWIFIRE Labซึ่งเป็นส่วนแยกของซานดิเอโกซูเปอร์คอมพิวเตอร์เซ็นเตอร์ (SDSC) ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก สามารถสร้างแผนที่คาดการณ์ของวิถีที่คาดว่าจะเกิดไฟได้ในเวลาไม่กี่นาที

ระบบนี้สร้างขึ้นจากการผสมผสานเทคนิคการเรียนรู้เชิงลึกเพื่อบีบอัดข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับสภาพอากาศ ภูมิประเทศ ความแห้งแล้งของพืชพรรณ และอื่นๆ จากดาวเทียม เซ็นเซอร์ภาคพื้นดิน กล้องเอนกประสงค์ และเมื่อเร็วๆ นี้ ได้มีการติดตั้งเครื่องบินปีกคงที่ ด้วยเรดาร์อินฟราเรด

“เรานำข้อมูลทั้งหมดนี้มารวมกันและป้อนให้เป็นแบบจำลองที่สามารถบอกเราได้ว่าไฟจะอยู่ที่ใด อัตราการแพร่กระจาย และทิศทางของไฟนานถึงหกชั่วโมง” Ilkay Altintas หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ข้อมูลของ SDSC และผู้ตรวจสอบหลักของ WIFIRE Lab อธิบาย .

การคาดการณ์เหล่านี้ช่วยให้ผู้บังคับบัญชาเหตุการณ์ทำการตัดสินที่สำคัญ เช่น จะส่งเจ้าหน้าที่ดับเพลิงไปที่ไหน และจะออกคำสั่งอพยพหรือไม่ ตามที่ Ralph Terrazas หัวหน้ากองพันที่แผนกดับเพลิงลอสแองเจลิสกล่าว

“มันทำให้เราในฐานะผู้ตอบโต้ ได้เปรียบพื้นฐานในการตัดสินใจที่ดีขึ้น เร็วขึ้น และมีการศึกษามากขึ้น” Terrazas ผู้ซึ่งใช้ FireMap เป็นครั้งแรกในปี 2015 และตอนนี้ได้ทำให้ระบบเป็นส่วนหนึ่งของโปรโตคอลการดับเพลิงของแผนกของเขา

วันนี้ LAFD และหน่วยงานดับเพลิงอื่นๆ อีกหลายแห่งทั่วแคลิฟอร์เนียตอนใต้ได้นำระบบคาดการณ์อัคคีภัยมาใช้เพื่อต่อสู้กับไฟป่าที่อันตรายมากขึ้นในพื้นที่ อีกประมาณ 130 กลุ่มกำลังทดสอบเทคโนโลยี

พลังของโดรน

ตั้งแต่สี่ใบพัดแบบพกพาไปจนถึงแพลตฟอร์มปีกคงที่ โดรนกำลังแสดงให้เห็นว่าพวกเขามีข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือเครื่องบินดับเพลิงแบบธรรมดาที่ขับโดยมนุษย์

เครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์ที่ใช้ในการสำรวจไฟป่าและสารหน่วงการตกไม่สามารถบินได้หลังจากมืดและในสภาพที่มีควันหรือในที่แคบเกินไป การบินเหนือไฟที่โหมกระหน่ำทำให้นักบินและลูกเรือตกอยู่ในความเสี่ยง US Forest Service ระบุว่าประมาณหนึ่งในสี่ของการเสียชีวิตจากนักผจญเพลิงในพื้นที่ป่าทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการบิน

เมื่อไฟลุกลามไปทั่วฝั่งตะวันตกเมื่อฤดูร้อนปีที่แล้ว อุปกรณ์ควบคุมจากระยะไกลจำนวนสองโหลที่มีกล้องถ่ายภาพความร้อนได้ส่องผ่านควันไฟ จับภาพวิดีโอความละเอียดสูงและข้อมูลแบบเรียลไทม์อื่นๆ ที่แจ้งผู้เผชิญเหตุในการพยายามปราบปราม

จอห์น เคนเนดี้ ผู้อำนวยการหนึ่งในสามสาขาที่ต่อสู้กับ ไฟป่า Grizzly Creekใน Glenwood กล่าวว่า “โดรนเปิดโอกาสให้รวบรวมข้อมูลที่สำคัญสำหรับการตัดสินใจในเวลาที่เราทำไม่ได้แคนยอน โคโลราโด เมื่อเดือนสิงหาคมปีที่แล้ว

เข้าร่วมความพยายามคือ Kelly Boyd ผู้เชี่ยวชาญด้านเสียงพึมพำกับโมดูลไฟป่า Unaweep ลูกเรือเจ็ดคนที่ได้รับเรียกให้ช่วยเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงฤดูไฟไหม้ทั่วภูมิภาค Upper Colorado River เขานำระบบ Ignis ซึ่งเป็นอุปกรณ์รูปทรงกรวยที่พัฒนาโดยDrone Amplifiedบริษัทในเนบราสก้า โดยร่วมมือกับกระทรวงมหาดไทย ซึ่งติดตั้งไว้ด้านล่างของโดรน และสามารถปล่อยลูกบอลเพลิงขนาดเล็ก 450 ลูกได้ในเวลาประมาณสี่นาที

ที่รู้จักกันในนามไข่มังกร ทรงกลมคล้ายลูกปิงปองเหล่านี้เต็มไปด้วยสารเคมีสองชนิดที่ทำปฏิกิริยาหลังจากตกลงสู่พื้น โดยเริ่มต้นจากสิ่งที่นักดับเพลิงเรียกว่าการไหม้ตามที่กำหนด—ไฟขนาดเล็กโดยเจตนาตั้งบนเส้นทางของไฟที่กำลังใกล้เข้ามาเพื่อปฏิเสธไม่ให้เชื้อเพลิง แพร่กระจาย.

ที่กองไฟ Grizzly Creek ไข่ของ Boyd ได้จุดไฟเผาหลังคาตามขอบด้านตะวันออกเฉียงใต้ของเปลวเพลิงขนาด 32,000 เอเคอร์ เปลวเพลิงไหม้ไม้แห้งและใบไม้แห้ง ทำให้เกิดบาเรียที่ไหม้เกรียมซึ่งเชื่อมแนวกักกันอีกสองเส้นเข้าด้วยกัน ทำให้เป็นบาเรียร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการกักกันไฟ

การทิ้งระเบิดทางอากาศ “รวดเร็ว มีประสิทธิภาพ และหลากหลาย” บอยด์ ผู้ซึ่งสังเกตการจุดระเบิดทางอากาศแบบไร้คนขับยังช่วยลดความเสี่ยงของการใช้เฮลิคอปเตอร์เหนือภูมิประเทศที่อันตราย และมักจะแม่นยำกว่าด้วย

เมื่อถูกถามถึงสิ่งที่เขาคาดหวังที่จะได้เห็นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า Boyd ได้แนะนำโดรนระดับสูงที่บินอยู่เหนือกองไฟเป็นเวลาหลายวันเพื่อส่งวิดีโอสตรีมที่ต่อเนื่องกลับมา และเครื่องบินควบคุมระยะไกลที่บรรทุกเสบียงเพื่อช่วยดับไฟหลังจากพระอาทิตย์ตกดินเป็นเวลานาน ยานพาหนะที่บรรจุคนถูกต่อสายดิน

หน้าแรก