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氣溫高風險大!重慶用AI識別等黑科技牢防森林草原火險

  “墊江白家鎮大塘坎發現煙霧,疑有火情。”8月14日11時35分,重慶市森林草原智慧防火管理&&發出預警,大塘坎護林員收到火情報警後第一時間前往現場處置。經查看,起火原因是當地村民在田坎上焚燒秸稈,不屬於林區範圍,護林員及時撲滅了明火,並向其宣傳了森林防火政策法規。

  從發現火情、到現場核實、處置,記者在&&上看到,整個流程用時不到9分鐘。

  8月以來,重慶氣溫節節攀升,森林火災風險增大,各地已連續多日出現高森林火險氣象等級。

  嚴峻形勢下,我市搭建起上下貫通、橫向聯動的市、區(縣)、鎮街、村(社區)四級管理&&,銜接森林火災各類風險要素信息等,在數字化、智能化手段的加持下,進一步築牢了森林草原高火險期“防火墻” 。

  搭建森林防火“大腦中樞”

  登錄森林草原智慧防火管理&&,首先映入眼簾的是一張“林區火情監測熱力圖”,通過顏色明暗的漸變,將全市38個區縣的森林火險形勢清晰展現出來。

  “可以很明顯地看到,現在巫山、豐都、彭水等地的情況比較嚴重,部分林區地塊整個都是飄紅的,説明當地野外用火密集度較大、火情報警數量較多,發生森林火災的可能性較高。”市森林草原火災預防預警監測中心主任曾瑜輕點鼠標,向記者講解熱力圖的含義。

  我市擁有林地面積7034萬畝,森林覆蓋率達55.06%。豐富的森林植被使森林管護呈現出點多、線長、面廣、量大的難題,再加上我市林地與耕地、林區與城區相互交織交錯,電力、通信等重要設施密集,每年森林防滅火形勢都顯得嚴峻複雜。

  “過去,巡山護林的履職情況、林區火險監測數據等,成千上萬的數字信息分散在各級林業部門手中,需要人工統計、上報,不僅增加了基層負擔,也嚴重影響了大數據的綜合分析和利用。”曾瑜説。

  怎麼辦?首先就是要拆除各級部門間的圍墻壁壘。

  以場景應用為導向,我市上線了森林草原智慧防火管理&&,搭載人防、技防、物防、先期火情處理四個板塊,以GIS空間技術將全市森林火災減災體、承災體及致災因子等數據資源整合起來, 實現森林資源監管、林火視頻監控,林下紅外監測,森林網格巡護、森林防火管理的綜合管理應用。

  森林草原智慧防火管理&&猶如一個大腦中樞,每天,數十萬條來自各級林業部門、國有林場、國家級自然保護區的數據在此匯聚。“通過數據分析,我們能提早研判火險趨勢,也為科學決策提供依據。”曾瑜説。

  譬如,針對近期大數據監測到的林區人為活動情況,我市就&&了相關規定,明確禁止游客在重點林區未開發區域內徒步探險、露營等;當森林火險等級達到紅色級別後,各地也將根據實際情況發布禁火令、封山令,嚴禁一切火源和外來人員進山。

  紅外監測、AI識別、智能語音……黑科技讓火情無處遁形

  大腦中樞之外,是無數神經元的拓展。

  曾瑜介紹,以購買服務方式,我市5年投入約8億元建成林火視頻監控系統3460套,在旅游景區、林區火災高風險點位布設林下紅外自動報警器3464個,針對重點林區和重點時段開展無人機巡護,構建起“天空地”一體化火情監測體系。

  “你已進入林區,請注意森林防火…… ”8月10日,驕陽似火,記者剛走進璧山東風林場,就收到路旁一處廣播發出的宣傳喊話,循聲望去,只見林區入口一根智能監控桿高高矗立,上面搭載了太陽能面板、高清攝像頭、語音播報器等。

  作為我市試點建設的“智慧林場”之一,東風林場裝上了“智能防火多件套”——除&&口的監測預警外,還包括高空雙光譜視頻監控、雙紅外火焰探測器、地表火探測器、智能語音播報卡口等。

  “安裝在林區鐵塔上的雙光譜視頻監控,就像一雙雙千里眼,通過AI技術,能夠精準識別出半徑5公里內出現的煙霧,並發出火情預警。”林場負責人任廷勇説。

  針對人工巡林範圍大、盲點多,林場則在墳區、卡點等人流密集的地方安裝了雙紅外火焰和地表火探測器,不僅能識別煙霧、火點等險情,還能定點捕捉人為活動,一旦發現攜帶火種進山、隨地亂扔煙頭等行為,便會及時提醒巡護人員前往處置。

  今年清明期間,探測器監測到火險情況,護林員趕到時,發現有幾位村民正在林區燒香祭拜,他們立即上前制止,撲滅了火源,整個過程不到3分鐘。“我們林場面積有9萬多畝,護林員只有20多名,這麼大片林子光靠人力根本管不過來。”任廷勇説。

  作為我市避暑納涼的勝地,仙女山國家森林公園在酷暑時節的日均游客接待量超過10萬餘人次,景區實行了入林掃碼,游客需要掃描防火碼填報信息後才能進入林區。利用大數據技術,景區監管&&能對車輛、游客的運行軌跡進行溯源記錄,從而有效防控火源,科學開展火情原因分析等。儘管近年來極端天氣、夏季高溫天氣頻發,仙女山景區未發生一起較大火災事故。

  建立24個火險因子監測站 火險等級預報精準到點

  “溫度38℃、空氣濕度48%、土壤含水率23%、凋落物含水率低於10%,火險等級屬高度危險。”這段時間,位於北碚區的重慶市森林草原防火實驗基地異常繁忙,在基地的森林火險因子綜合監測站內,科研人員利用前端感知傳感器設備,對林區內的森林火險因子進行精準化監測,並搭建後端模型推演算法,實現對森林火險精細化預警。

  “我們的火險等級甚至可以精確到某一特定林班。”實驗基地技術人員李耀輝説,我市森林火險等級預報,還以行政區為單位,主要依託氣象數據進行推算,“由於忽略了植被類型、可燃物載量等林業數據,結果也比較粗糙。”

  依託人工智能、物聯網等技術手段,監測站實現對林區土壤墑情、可燃物含水率、空氣濕度、地表溫度等森林火險因子的全方位分層監測,匯集了800余萬條監測數據。他們將採集的數據實時回傳至雲數據服務中心,在算法模型的加持下,綜合評估計算得出林班樣地發生森林火災的危險程度。

  這並不只是一個數據搬運的簡單過程。為了得出最優的算法模型,科研人員腦洞大開,嘗試對不同樹種的葉子進行燃燒實驗,測試環境對樹葉的燃點,以及燃燒速度的影響。

  “我們算得上國內較早做這方面研究的單位,沒有前人經驗可學,很多東西都要自己去摸索。” 李耀輝説,譬如,他們通過定制坡度支架、搭建光照實驗室來模擬重慶不同的地形地貌條件,甚至自主研發了用於焚燒樹葉的燃燒床。

  經過反復實驗,他們獲得了大量的數據參數,建立起以森林火險因子為主導的精細化火險等級預報模型。

  據了解, 目前,我市已在主城“四山”以及璧山、永川等地建立起24個火險因子監測站,實現多維火險因子的自動採集、上報,各站點正加緊完成計算模型的驗證優化,綜合運用現代化火險感知手段,進一步提升森林火災早期預判能力。

編輯: 陶玉蓮
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