森林火災是森林中常見的危害,會給野生動物和環境造成重大影響。如果可以在森林地區部署一個強大的系統以在火災早期探測并定位火災,同時提醒應急管理部門采取行動,則可以有效降低森林火災影響。
在過去,森林火災大多是通過飛機、直升機、瞭望塔、攝像系統和地面巡邏來探測到的。這些方法有時效率低、成本高,特別是在面積廣和人煙稀少的地區。德國慕尼黑工業大學孵化的一家初創公司OroraTech提供了一種智能解決方案,利用現有的衛星數據源以及他們自己研制的納米衛星星座,集成地面攝像機數據,提供森林火災風險評估、早期檢測、實時監測和損失評估等服務,而且用戶還能在平臺內對火災進行分類。
該服務利用來自地球靜止軌道和近地軌道上的衛星的熱紅外圖像,通過分析植被、天氣和地形的數據,實現風險評估、早期檢測、實時監測和損失評估等功能。目前OroraTech集成了來自美國宇航局、美國國家海洋和大氣管理局、歐洲氣象衛星開發組織和日本宇宙航空研究開發機構的20顆衛星的熱紅外數據,以及歐洲空間局的哨兵2號和哨兵3號衛星的地表覆蓋圖。
這些衛星數據通過云計算快速處理,可以通過基于瀏覽器的WebApp訪問,也可以通過API直接訪問。當檢測到熱點時,會立即向用戶發送檢測和位置通知,以便更快地應對潛在的火災。該服務還為用戶提供火災分析,通過各種地圖、可視化火災圖表和歷史火災數據了解火災發展蔓延過程。研究人員可以分析全球火災的數據集。該平臺的最新版本正在被智利、阿根廷和巴西的商業林業公司、加拿大和澳大利亞的森林火災服務機構、莫桑比克和亞馬遜的非政府組織以及全球保險供應商使用。
OroraTech創新研發了帶有微型熱紅外攝像機的納米衛星,采用了AI技術,搭載了NVIDIA Jetson Xavier NX系統。這種小型低功耗模塊僅以15 W的功率就能提供21萬億次/s的加速計算。
它可以并行運行現代神經網絡并快速處理來自多個高分辨率傳感器的數據,可在火災發生后的2~3min內發送數據,以便地面人員立即采取行動。利用現有的新空間航天技術,OroraTech可以使衛星在10cm×10cm×34cm或平均鞋盒大小的尺寸內集成所有的儀器。該衛星設計的時間分辨率比目前運行的衛星高得多。在火災最容易發生和蔓延的下午時段,獲取衛星數據時間間隔長,而OroraTech的衛星將填補這些空白,并可與所有其他數據源結合。OroraTech衛星星座計劃由大約100顆納米衛星組成,每顆衛星重量不到4kg,都配備定制的紅外攝像機,監視整個地球(或最有可能發生森林火災的區域),最終實現在30min內報告直徑超過10m的任何火災。
2022年1月,OroraTech已經在美國佛羅里達州成功發射了第一顆衛星FOREST-1。該衛星是第一顆專門用于環境監測,特別是用于森林火災探測的衛星,也是第一顆集成熱、中紅外和RGB相機而不需要冷卻的緊湊設計的衛星。OroraTech表示,2022年5月底,FOREST-1探測到澳大利亞博羅盧拉的森林火災,衛星的中波紅外傳感器準確地觀測到了火災的熱信號,首次成功證明他們的技術可以在早期階段探測到森林火災。他們計劃在2023年底前發射接下來的8顆衛星。
(來源:應急裝備之家)