Waldbrände, wie man sie mit KI und Drohnen überwacht: das UniGe-Projekt

Waldbrände, wie man sie mit KI und Drohnen überwacht: das UniGe-Projekt
Waldbrände, wie man sie mit KI und Drohnen überwacht: das UniGe-Projekt

Die Zunahme von Waldbrände ist sowohl hinsichtlich der Häufigkeit als auch der Intensität zu einem alarmierenden Phänomen geworden. Dieser Anstieg hängt eng mit dem Klimawandel zusammen, der zu immer heißeren und trockeneren Sommern geführt hat und ideale Bedingungen für die Entstehung großer Brände geschaffen hat.

Italien gehört zu den Ländern, die am stärksten von Waldbränden betroffen sind

Eine häufig unzureichende Landbewirtschaftung trägt dazu bei, dass Waldgebiete anfälliger werden, da es an wirksamen Präventionsmaßnahmen mangelt und die Urbanisierung zunimmt, wodurch immer mehr Menschen und Eigentum der Gefahr der Zerstörung ausgesetzt werden. Italien gehört aufgrund seiner Lage zu den europäischen Ländern, die am stärksten von Waldbränden betroffen sind riesige Waldfläche und sein mediterranes Klima.

Die Verwendung von Drohnen sollen die Brandüberwachung verbessern und Interventionen

In den letzten Jahren wurden die meisten Löschmannschaften des Katastrophenschutzes und der Feuerwehr mit ausgestattet Drohnen sollen die Brandüberwachung verbessern Wälder und Stärkung der Interventionseinsätze. Mit Drohnen können Sie in Echtzeit Bilder von oben aufnehmen und so einen detaillierten und unmittelbaren Überblick über das Ausmaß und die Entwicklung von Bränden erhalten. Es ist auch möglich, schwer zugängliche Bereiche zu überwachen, aktive Ausbrüche zu identifizieren und Teams vor Ort besser zu koordinieren, wodurch die Effektivität von Brandbekämpfungseinsätzen verbessert und Risiken für das beteiligte Personal verringert werden.

Die Integration zwischen dem Einsatz von Drohnen bei Waldbränden und künstlicher Intelligenz

Dank der großen Datenverfügbarkeit und der jüngsten Fortschritte entwickelt sich künstliche Intelligenz (KI) in vielen Bereichen zu einer wichtigen Innovation. Die Integration zwischen dem Einsatz von Drohnen bei Waldbränden und künstlicher Intelligenz hat das Potenzial, das Brandmanagement und die Brandbekämpfung zu revolutionieren.

Das Projekt der Universität Genua

Das von der MUR mit 2.146.000 Euro im Rahmen des italienischen Fonds für angewandte Wissenschaften finanzierte Projekt „UAV-Plattform zur Überwachung von Waldbrandausbrüchen und Erkennung von Hotspots nach Bränden“ der Universität Genua hat die Entwicklung eines Systems zum Ziel, das Drohnen und künstliche Intelligenz integriert Intelligenz zur Bereitstellung eines Unterstützungssystems für Waldbrandbekämpfungsteams. Das Projekt erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Nationalen Forschungsrat und mit Inspire, einem Spin-off der Universität Genua, das sich entwickelt eine Roboter-Drohnen-Management-Plattform (genannt MARS, Multiple Airdrones Response System), das in der Lage ist, die Nutzlasten (verschiedene Arten von Kameras und Sensoren) und die Drohnenbatterien (in einen Ladekreis eingefügt) mithilfe eines Roboterarms und völlig autonom zu wechseln.

Der Zweck des Projekts

Ziel des Projekts ist es, zwei der größten Einschränkungen von Drohnen bei der Brandbekämpfung zu überwinden, nämlich ihre begrenzte Autonomie, die bei etwa zwanzig Minuten liegt, und die Notwendigkeit, alle Überwachungsvorgänge manuell durch einen Bediener durchzuführen. DankIntegration zwischen MARS und KIAndererseits kann die Brandüberwachung kontinuierlich 24 Stunden am Tag durchgeführt werden, da die Algorithmen und die Roboterplattform die Steuerung der Drohnen sowie die Erfassung und Verarbeitung der Daten der darauf montierten Kameras und Sensoren übernehmen.

Mit KI ausgestattete Drohnen können daher Analysieren Sie die erfassten Bilder in Echtzeit Kontinuierlich während des gesamten Brandes, Vorhersage der Richtung der Flammenausbreitung anhand von Variablen wie Wind, Topographie und Vegetation sowie Erprobung verschiedener Brandbekämpfungsstrategien.

KI-Waffen gegen wiederaufflammende Brände

Feuerwehrmannschaften müssen sich auch häufig mit dem Wiederaufflammen von Bränden an bereits gelöschten Brennpunkten auseinandersetzen, insbesondere nachts, wenn die Aktivitäten reduziert sind. In diesen Fällen bleibt die Verbrennung unter der Erde bestehen, was eine betriebliche Herausforderung darstellt. KI ermöglicht die Verarbeitung der durch Drohnen gewonnenen Daten unter Verwendung zuvor trainierter Approximatoren (z. B. neuronaler Netze), um eine prädiktive Analyse darüber zu ermöglichen, welche Hotspots am stärksten gefährdet sind, erneut zu brennen, und um die spätere Entwicklung solcher Ausbrüche vorherzusagen.

Szenarien zur Prävention und Bewältigung von Waldbränden mit Drohnen und KI

Die Bekämpfung von Waldbränden ist eine komplexe Tätigkeit, bei der Feuerwehrteams in Zusammenarbeit mit Kanadiern in einer oft komplizierten Orographie operieren, in der sich Brände mit sehr ähnlichen Ausgangsbedingungen dann auf völlig unterschiedliche Weise entwickeln können. Das aus der Plattform und den Drohnen bestehende System muss sich in diese Umgebung integrieren, die nicht a priori bekannt ist und sich in Echtzeit entwickelt. Obwohl in manchen Fällen deterministische Algorithmen, also vorprogrammierte Algorithmen zur Reaktion auf bestimmte Ereignisse, ausreichen können, können wir nur mit künstlicher Intelligenz, die in simulierten und realen Brandfällen trainiert wird, mit sich ständig ändernden dynamischen Situationen effektiv umgehen.

Die Einführung von Drohnen und künstlicher Intelligenz stellt dar eine der vielversprechendsten Entwicklungen im Bereich der Waldbrandverhütung und -bewältigung, Wir bieten eine Kombination aus Echtzeitüberwachung, fortschrittlicher prädiktiver Analyse und sichereren, effektiveren Interventionen, die bald die Art und Weise, wie wir die mit diesen verheerenden Ereignissen verbundenen Risiken angehen und mindern, radikal verändern wird.

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