System wspomagania decyzji wykorzystuje dane satelitarne do przewidywania pożarów i walki z ogniem
Zmiany klimatu sprawiają, że pożary lasów stają się coraz większe i trudniejsze do opanowania. Sezony zwiększonego zagrożenia pożarowego są coraz dłuższe, a coraz częściej występujące pożary są gorętsze i rozprzestrzeniają się szybciej niż kiedykolwiek, powodując ogromne szkody dla środowiska i gospodarki. Co gorsza, prognozy długoterminowe nie wskazują, że sytuacja ulegnie w najbliższym czasie poprawie. Według unijnej strategii leśnej, strażacy oraz organy odpowiedzialne za walkę z ogniem muszą zmienić podejście, rezygnując z reagowania na incydenty i skupiając się na planowaniu oraz zapobieganiu pożarom. Tego rodzaju podejście wymaga jednak możliwości przewidywania pożarów i ich dynamiki, a także tendencji w perspektywie długoterminowej. Niestety, europejskie organy nie mają obecnie takich możliwości. Dostępne dane z różnych źródeł są słabo skorelowane. Co gorsza, występujące pożary są wykrywane zbyt późno, a narzędzia służące walce z ogniem nie sprawdzają się w tych zastosowaniach.
Wspomaganie decyzji
Uczestnicy finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu S2IGI opracowali oprogramowanie wspierające proces podejmowania decyzji, wspomagające walkę z pożarami. Nazwa projektu pochodzi z języka włoskiego, od nazwy Sistema Satellitare Integrato Gestione Incendi, oznaczającej zintegrowany system satelitarny do walki z pożarami lasów. W ramach projektu dzięki doświadczeniu i wiedzy partnerów powstał system wspierający proces podejmowania decyzji. Początkowo system został stworzony do walki z pożarami na Sardynii, jednak będzie mógł zostać wdrożony na całym świecie. System obejmuje każdy element procesu walki z pożarem, który na jego potrzeby został podzielony na trzy etapy – etap strategiczny, czyli zapobieganie pożarom lasów i ich ograniczanie, etap taktycznej walki z pożarem, a także etap po zdarzeniu, obejmujący odbudowę. „Mapy paliwa oraz wskaźnika prawdopodobieństwa stanowią element wspierający etap strategiczny”, wyjaśnia koordynator projektu Maurizio Cao. „Z kolei mapy punktów zapalnych oraz czoła płomieni, połączone z danymi pogodowymi i terenowymi, stanowią cenną pomoc w fazie taktycznej. Ostatni etap wspierają mapy spalonych obszarów”.
Obrazy satelitarne
Dostarczane przez rozwiązanie mapy łączą wiele rodzajów obrazów satelitarnych o wysokiej rozdzielczości w celu generowania wskaźników pokrywy roślinnej oraz ilości paliwa. W połączeniu z danymi dotyczącymi pogody i rodzaju podłoża dane te pozwalają na uzyskanie wskaźnika prawdopodobieństwa pożaru. Specjalne algorytmy wykorzystują połączenie danych z obrazów satelitarnych w spektrum światła widzialnego i podczerwieni do wykrywania punktów zapalnych i śledzenia ruchów czoła płomieni. Obecnie dokładność algorytmu wynosi 4 stopnie, jednak w nowych wersjach, wykorzystujących technologię uczenia maszynowego, dokładność będzie stopniowo rosła do poziomu 0,5 stopnia. System wykorzystuje także obrazy satelitarne do porównania pokrywy roślinnej przed i po pożarze, aby utworzyć dzięki temu mapy dotkniętych obszarów. System wspomagania procesów decyzyjnych łączy wszystkie istotne zmienne, które w czasie pożaru mogą zmieniać się z minuty na minutę, aby na tej podstawie ustalać priorytety i oceniać zagrożenia w ramach procesu podejmowania decyzji. Rozwiązanie wskazuje optymalne sposoby rozmieszczania zasobów i środków do walki z pożarami w oparciu o bieżącą sytuację. „Obecna wersja algorytmu pozwoliła nam na osiągnięcie wykrywalności na poziomie 90 % w przypadku dużych pożarów, natomiast prawdopodobieństwo fałszywych alarmów wynosi 5 %”. Koordynator dodaje, że prawdziwą zaletą systemu S2IGI jest to, że pozwala na automatyczne monitorowanie dużych obszarów z przestrzeni kosmicznej, bez konieczności wysyłania pracowników w teren. Dane w systemie są aktualizowane na bieżąco co 5 minut. Kolejnym działaniem zespołu w ramach projektu będzie sprzedaż systemu organom odpowiedzialnym za walkę z pożarami oraz towarzystwom ubezpieczeniowym w Hiszpanii, Portugalii i we Włoszech. Ponadto zespół będzie ubiegał się o dodatkowe finansowanie ze środków Unii Europejskiej na dalsze dopracowanie produktu oraz procesu jego wprowadzania na rynek. System S2IGI pozwoli na bardziej efektywną walkę z pożarami przy zaangażowaniu mniejszej ilości zasobów, co przełoży się na ratowanie większych połaci lasu, a także majątków i ludzi.
Słowa kluczowe
S2IGI, dane satelitarne, walka z pożarami, pożary lasów, algorytm, system wspomagania decyzji, pożar lasu, pokrywa roślinna, strategia leśna
