太空中的“慧眼”

森林火災(zāi)是森林中常見的危害，會給野生動物和環(huán)境造成重大影響。如果可以在森林地區(qū)部署一個強大的系統(tǒng)以在火災(zāi)早期探測并定位火災(zāi)，同時提醒應(yīng)急管理部門采取行動，則可以有效降低森林火災(zāi)影響。

在過去，森林火災(zāi)大多是通過飛機、直升機、瞭望塔、攝像系統(tǒng)和地面巡邏來探測到的。這些方法有時效率低、成本高，特別是在面積廣和人煙稀少的地區(qū)。德國慕尼黑工業(yè)大學孵化的一家初創(chuàng)公司OroraTech提供了一種智能解決方案，利用現(xiàn)有的衛(wèi)星數(shù)據(jù)源以及他們自己研制的納米衛(wèi)星星座，集成地面攝像機數(shù)據(jù)，提供森林火災(zāi)風險評估、早期檢測、實時監(jiān)測和損失評估等服務(wù)，而且用戶還能在平臺內(nèi)對火災(zāi)進行分類。

該服務(wù)利用來自地球靜止軌道和近地軌道上的衛(wèi)星的熱紅外圖像，通過分析植被、天氣和地形的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)風險評估、早期檢測、實時監(jiān)測和損失評估等功能。目前OroraTech集成了來自美國宇航局、美國國家海洋和大氣管理局、歐洲氣象衛(wèi)星開發(fā)組織和日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)的20顆衛(wèi)星的熱紅外數(shù)據(jù)，以及歐洲空間局的哨兵2號和哨兵3號衛(wèi)星的地表覆蓋圖。

這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過云計算快速處理，可以通過基于瀏覽器的WebApp訪問，也可以通過API直接訪問。當檢測到熱點時，會立即向用戶發(fā)送檢測和位置通知，以便更快地應(yīng)對潛在的火災(zāi)。該服務(wù)還為用戶提供火災(zāi)分析，通過各種地圖、可視化火災(zāi)圖表和歷史火災(zāi)數(shù)據(jù)了解火災(zāi)發(fā)展蔓延過程。研究人員可以分析全球火災(zāi)的數(shù)據(jù)集。該平臺的最新版本正在被智利、阿根廷和巴西的商業(yè)林業(yè)公司、加拿大和澳大利亞的森林火災(zāi)服務(wù)機構(gòu)、莫桑比克和亞馬遜的非政府組織以及全球保險供應(yīng)商使用。

OroraTech創(chuàng)新研發(fā)了帶有微型熱紅外攝像機的納米衛(wèi)星，采用了AI技術(shù)，搭載了NVIDIA Jetson Xavier NX系統(tǒng)。這種小型低功耗模塊僅以15 W的功率就能提供21萬億次/s的加速計算。

它可以并行運行現(xiàn)代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并快速處理來自多個高分辨率傳感器的數(shù)據(jù)，可在火災(zāi)發(fā)生后的2～3min內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，以便地面人員立即采取行動。利用現(xiàn)有的新空間航天技術(shù)，OroraTech可以使衛(wèi)星在10cm×10cm×34cm或平均鞋盒大小的尺寸內(nèi)集成所有的儀器。該衛(wèi)星設(shè)計的時間分辨率比目前運行的衛(wèi)星高得多。在火災(zāi)最容易發(fā)生和蔓延的下午時段，獲取衛(wèi)星數(shù)據(jù)時間間隔長，而OroraTech的衛(wèi)星將填補這些空白，并可與所有其他數(shù)據(jù)源結(jié)合。OroraTech衛(wèi)星星座計劃由大約100顆納米衛(wèi)星組成，每顆衛(wèi)星重量不到4kg，都配備定制的紅外攝像機，監(jiān)視整個地球（或最有可能發(fā)生森林火災(zāi)的區(qū)域），最終實現(xiàn)在30min內(nèi)報告直徑超過10m的任何火災(zāi)。

2022年1月，OroraTech已經(jīng)在美國佛羅里達州成功發(fā)射了第一顆衛(wèi)星FOREST-1。該衛(wèi)星是第一顆專門用于環(huán)境監(jiān)測，特別是用于森林火災(zāi)探測的衛(wèi)星，也是第一顆集成熱、中紅外和RGB相機而不需要冷卻的緊湊設(shè)計的衛(wèi)星。OroraTech表示，2022年5月底，F(xiàn)OREST-1探測到澳大利亞博羅盧拉的森林火災(zāi)，衛(wèi)星的中波紅外傳感器準確地觀測到了火災(zāi)的熱信號，首次成功證明他們的技術(shù)可以在早期階段探測到森林火災(zāi)。他們計劃在2023年底前發(fā)射接下來的8顆衛(wèi)星。

（來源：應(yīng)急裝備之家）