谷歌正在资助一个人工智能卫星星座,该卫星星座将更快地发现野火 - 麻省理工学院技术评论

2024-09-16 13:00:00 英文原文

Google 正在资助一个人工智能卫星星座,该卫星星座将更快地发现野火

完整的 FireSat 系统应该能够检测世界任何地方的微小火灾,并每 20 分钟提供更新的图像.

明年初,谷歌及其合作伙伴计划发射一系列卫星中的第一颗,这些卫星将提供世界各地野火的特写、经常刷新的图像,提供可以帮助消防员扑救的数据更快、更有效、更安全地燃烧。

在线搜索巨头非营利组织和研究机构与摩尔基金会、环境保护基金、卫星公司 Muon Space 等合作部署了 52 颗卫星,这些卫星配备了未来几年定制开发的传感器。

FireSat 卫星将能够发现地球任何地点小至 5 x 5 米(16 x 16 英尺)的火灾。该组织表示,一旦完整的星座就位,系统应该能够大约每 20 分钟更新一次这些图像。

这些功能加在一起将标志着对当前提供的卫星可用功能的重大升级向消防机构提供数据。一般来说,他们可以提供更新速度不够快而无法密切跟踪火灾的高分辨率图像,或者提供经常刷新的分辨率相对较低的图像。

地球火灾联盟合作还将利用谷歌的人工智能野火工具,这些图像和分析结果将免费提供给世界各地的消防机构,帮助加深对野火的了解。火在哪里,它们在哪里移动,以及它们燃烧的温度有多高。这些信息可以帮助各机构在小火变成熊熊大火之前将其扑灭,将有限的消防资源放在最能发挥作用的地方,并沿着最安全的路径疏散人员。

在地球的卫星图像中,谷歌研究院气候与能源研究主管兼地球火灾联盟主席克里斯·范·阿斯代尔 (Chris Van Arsdale) 表示,很多东西都可能被误认为是火灾:闪光、灼热的屋顶、另一起火灾产生的烟雾。探测火灾就变成了大海捞针的游戏。解决这个问题将使急救人员能够在检测到火灾时快速准确地采取行动。

FireSat 的一些细节已于今年早些时候公布。但相关组织今天将宣布有关其计划的更多信息,包括该公司的慈善机构 Google.org 已向该计划提供 1300 万美元的消息,并且计划于明年首次启动。

减少战争迷雾

这一消息发布之际,美国西部数百万英亩的大火肆虐,人员和财产面临危险。这些火灾包括南加州的莱恩火灾、俄勒冈州中部的鞋蝇火灾以及内华达州里诺以南的戴维斯火灾。

近几十年来,野火变得更加频繁、极端和危险。这在一定程度上是气候变化的结果:气温上升会吸收树木、灌木和草丛中的水分。但火灾也日益加剧全球变暖。最近的一项研究发现,去年烧毁加拿大数百万英亩土地的大火释放了 30 亿吨二氧化碳,是航空业每年产生的污染的四倍。

人类还通过以下方式增加了火灾风险:几十年来一直在抑制自然火灾,导致森林和草原上积聚燃料,并在没有适当规则、材料和保障措施的情况下在荒野边界边缘建设社区。

观察家表示,FireSat 可以发挥作用在扑灭火灾方面发挥着重要作用,既使消防机构能够在小火势发展成大火之前将其扑灭,又可以在火势蔓延到大火势后提供有效的扑救策略。

这些卫星的作用是减少火势。斯坦福大学伍兹环境研究所气候与能源政策项目主任迈克尔·瓦拉(Michael Wara)表示,战争迷雾主要关注火灾政策问题。就像当情况非常动态且对消防员来说非常危险时,他们试图快速做出决定是进入防御结构还是试图疏散人员。

(Wara 是消防局顾问委员会成员)摩尔基金会的野火恢复计划。)
借助国防部卫星、远程摄像网络以及飞机、直升机等技术,加利福尼亚州等一些地区已经可以更清楚地了解当前的火灾状况或爆发的早期迹象和无人机。但 Wara 补充道,FireSat 对于那些资源匮乏的荒地作战能力的国家尤其有帮助。

更好的图像、更多的数据和人工智能将无法完全应对日益增加的火灾危险。瓦拉和其他消防专家认为,各地区需要采取规定燃烧和其他措施,更积极地减少燃料堆积,重新考虑在火灾多发地区的地点和方式建设社区,并采取更多措施资助和支持消防员的工作。

只有当地区拥有或发展了快速有效地扑灭最危险火灾所需的额外消防资源时,尽早发出火灾警报才有助于减少危险。社区还需要制定更好的政策,以确定应在什么条件下燃烧哪些类型的火灾。

游戏规则的改变者

凯特·达根·马奎斯 (Kate Dargan Marquis),高级摩尔基金会的野火顾问曾担任加利福尼亚州消防队长,她表示她可以亲自证明此类工具将为现场消防员带来的改变。

这是一个游戏规则的改变者,尤其是当她说,野火变得更加极端、更加频繁,对每个人来说也更加危险。此类信息将为全球消防员和社区带来救命之恩。

Google Research 开发了卫星传感器,并通过在受控燃烧区域上空进行飞行来测试它们以及公司的 AI 火灾探测模型。加利福尼亚州。该公司表示,谷歌打算与地球火灾联盟合作,确保人工智能能够帮助使这些数据尽可能有用,并尽可能广泛地共享野火信息。

谷歌的 Van Arsdale 表示,提供世界各地每个事件从始至终的视觉图像对于研究野火和气候变化的科学家来说非常有价值。

我们可以将这些数据与 Google 现有的地球模型结合起来,以帮助加深我们对火灾的了解他说,整个地球生态系统的行为和火灾动态。所有这些加在一起确实有可能帮助减轻火灾对环境和社会的影响,同时改善人们的健康和安全。

具体来说,它可以改善对火灾风险的评估,并加深我们对火灾风险的了解。防止或减缓火灾蔓延的有效手段。例如,它可以帮助社区确定在哪里清除树木和灌木丛最具成本效益。

考虑到成本高昂,找出进行此类干预措施的最佳方法是该计划的另一个关键目标摩尔基金会野火恢复计划项目总监 Genny Biggs 表示,可用于管理荒地的资金有限。

发射

FireSat 的想法源于一系列会议以摩尔基金会主办的 2019 年研讨会开始,该基金会为该计划提供了第一笔慈善资金。

第一颗卫星计划于明年初由 SpaceX 火箭发射,将完全发挥作用除了一些数据传输功能之外。原型飞行任务的目标包括测试机载系统及其发回的数据。地火联盟将与一些早期采用者机构合作,为下一阶段做准备。

该组织计划在 2026 年发射三颗全面运行的卫星,并在接下来的几年中进行更多部署。Muon Space 将建造和运营这些卫星。

地球火灾联盟执行董事布莱恩·柯林斯 (Brian Collins) 表示,一旦该星座约一半投入运行,世界各地的机构应该能够每小时收到野火最新情况。它希望在本十年末左右发射全部 52 颗卫星。

每颗卫星的设计寿命约为五年,因此该组织最终需要每年再部署 10 颗卫星来维护该星座。

地火联盟已获得该计划第一阶段(包括前四次发射)所需资金的约三分之二。该组织需要从政府机构、国际组织、慈善机构和其他团体筹集额外资金来部署、维护和运营整个星座。据估计,总成本将超过 4 亿美元,柯林斯指出,仅美国每年因极端野火造成的经济损失就只有 1/1000。

被问及数据的商业用途是否也可以支持该计划柯林斯在一封电子邮件中表示,包括潜在的军事应用:相关应用范围从土地使用管理和农业到风险管理以及工业影响和缓解。

同时,我们知道,作为大型机构和政府,他补充说,各机构采用 FireSat 数据来支持广泛的公共安全任务,他们可以开发所有危险、紧急情况管理和安全相关的数据用途。只要机会与我们推进全球应对野火和气候复原力的方法相平衡,我们就欢迎我们的数据的新想法和应用。

与火共存

广泛近年来出现了各种各样的初创公司,承诺利用技术来减少野火的频率和严重程度,例如,通过在森林和草原上安装摄像头和传感器,开发机器人来进行受控燃烧,部署可以投放灭火剂的自主直升机,以及利用人工智能预测野火行为并为森林和火灾管理策略提供信息。

到目前为止,即使使用所有这些新工具,社区仍然很难跟上不断上升的危险。

Dargan Marquis 创立了自己的野火软件公司 Interterra,她表示她相信通过 FireSat 等项目以及其他改进的技术和政策可以有效减少灾难性火灾的发生。但她表示,随着世界持续变暖,可能需要几十年的时间才能赶上日益增长的风险。

我们将在加利福尼亚州、世界各地的地中海气候地区苦苦挣扎,而我们的她说,技术、我们的能力和我们的发明等都可以解决这个问题。

我们可以扭转这个局面,她补充道。如果我们在未来 50 年共同制定一项具有正确数据和令人信服的计划的全面战略,我确实认为到本世纪末,我们绝对可以与火共存。

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摘要

谷歌正在资助一个人工智能卫星星座,该卫星星座将更快地发现野火。完整的 FireSat 系统应该能够检测世界任何地方的微小火灾,并每 20 分钟提供更新的图像。谷歌的范·阿斯代尔表示,提供世界各地每起事件从始至终的视觉图像对于研究野火和气候变化的科学家来说非常有价值。摩尔基金会野火复原力计划项目主任根尼·比格斯表示,考虑到此类干预措施的成本高昂且可用于管理荒地的资金有限,找出进行此类干预措施的最佳方法是该项目的另一个关键目标。地球火灾联盟执行董事布莱恩·柯林斯表示,一旦大约一半的星座开始运行,世界各地的机构应该能够每小时收到野火更新信息。Dargan Marquis 创立了自己的野火软件公司 Interterra,她表示,她相信通过 FireSat 等项目以及其他改进的技术和政策可以显着减少灾难性火灾的发生率。