无人机可以帮助扑灭野火

作者丽莎哈维,2016年8月4日

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现在是北半球的夏天，不幸的是，这意味着在某处有野火在燃烧。本周，一场大火正在北半球肆虐大苏尔,加州希腊的一场大火吞噬了6000英亩土地。在美国，大火正在燃烧七州,哥伦比亚广播公司报道称,威胁越来越大．

我们经常看到无人机妨碍消防工作的报道。在爱达荷州，无人机目击到的消防飞机上周两次停飞。但也有使用无人机帮助消防员的例子。无人机可以帮助火灾的早期探测，远程监控进展，为远程地点的地面人员提供Wi-Fi通信通道，甚至为现场人员提供补给。

使用无人机进行森林火灾早期探测

利用无人机作为一种手段，在雷暴发生后立即对大片森林进行调查，以发现新的火灾，这使消防人员能够在火灾扩大之前找到它们的位置。如果火势在扩大之前就能被探测到，那么灭火就容易得多。这可能会节省数百万美元，包括房产价值和消防成本的降低。

卫星图像被用来发现火灾爆发，但这种方法成本高昂，而且在火灾已经扩大到一定规模时效果最好。其他火灾探测工作使用配备红外传感器的无人机来发现火灾爆发，但这需要专门的设备。

大多数商用无人机都配备了摄像头。对标准无人机的视频信息进行分析，可以为偏远地区监测新的火灾爆发提供一种方法。来自Universidad Politécnica de Madrid的一组研究人员开发了一种用于早期野火探测的应用程序，分析现有无人机的低成本摄像设备的图像。该项目依赖于MATLAB中的图像处理能力。

在“应用于无人机系统的森林火灾有效探测指标“，研究人员描述了他们如何能够在0.0447秒的处理时间内，对960×540像素的图像大小实现96.82%的检测精度。通过使用一种称为森林火灾检测指数（FFDI）的新颜色指数，该指数可用于检测森林火灾。

“该指数基于植被分类方法，已被用于检测火焰和烟雾的色调;后者可自适应地纳入感兴趣区域(Regions of Interest, RoIs)。因此，它将比在直升机或卫星上执行的常规系统产生更具有成本效益的结果。无人机还可以在不危及人们安全的情况下到达无法到达的地方。”

该过程将图像数字化并分离颜色。对于选定的像素，分析三个（R、G、B）分量的直方图分布。直方图说明了每个分量在RoI内的颜色强度分布。然后，该信息用于计算火灾探测指数（FDI）FDI和FFDI的差异可以在下图中观察到。