https://frosthead.com

Ez a leképező eszköz segíthet a vadonban élő tűzoltóknak a menekülési útvonalak megtervezésében

A vadon élő tűzoltás továbbra is veszélyes és gyakran halálos foglalkozás. Mivel a szélsőséges éghajlati viszonyok miatt az amerikai nyugat gyakrabban kiszárad és tüzet okoz, katasztrofálisabb következményekkel jár, a tűzoltók és a kutatók új technológiákat keresnek, amelyek segítenek biztonságban maradni.

A tűzoltó csapatok felkészülésének fontos része a biztonsági övezetek és menekülési útvonalak megtervezése. De mint bárki tudja, aki utat tett ki, nehéz a leggyorsabb utat kitalálni változó terepen. Tehát az USA Erdészeti Szolgálatának és az Utah-i Egyetem kutatói műholdas LIDAR-ból készített térképeket (fénydetektálás és távolság, amely hasonlóan a radarhoz működik, kivéve a lézereket), hogy felépítsen egy eszközt a lehetséges menekülési útvonalak felmérésére és a leghatékonyabb kiválasztására. .

"Szeretem ezt úgy gondolni, mint a Google Maps a tűzoltók számára." - mondja Mickey Campbell, a tanulmány vezető szerzője. „A Google Maps közúti, forgalmi és útjelző lámpákat, sebességkorlátozásokat és hasonló dolgokat tartalmaz. Megvan a lejtő, a vegetáció sűrűsége és a talaj felületi érdessége. "

Általában minden reggel, mielőtt a tűzoltó személyzet kiment a tűzoltáshoz, áttekintést kapnak mind a napi feladatról - talán egy tűzszünet felépítéséről -, mind pedig egy „eseménytérképről” menekülési útvonalakkal, amelyek a már feketült területeken vezetnek, ahol a tűznek nem marad tüzelőanyaga, az úgynevezett biztonsági zónák. Ha valami váratlan történik, például ha megváltozik a tűz, a személyzetnek előre meghatározott menekülési tervvel kell rendelkeznie. De a döntéshozatal nagy része arra a pillanatra esik le, amikor a legénység tapasztalt felügyelők irányítása alatt áll - mondta Marty Alexander, egy nyugdíjas tűz viselkedéskutató tiszt, aki még mindig dolgozik a kanadai erdészeti szolgálatnál.

"Te nem csak odakint jársz, csak szándéktalanul járkálsz" - mondja Alexander. "Ez továbbra is az alapvető erdészeti készítés és a jó személyzet-felügyeletek gyakorlása."

De ez kudarcot vallhat, és az eredmények tragikusak lehetnek. A 2013. évi arizonai Yarnell-hegyi tűz idején 19 tűzoltó halt meg, amikor a tűz levágta menekülési útvonalaikat. A Sony Pictures „ Csak a bátor ” című kiadvány, amelyet október 20-án jelennek meg, drámai ábrázolást jelentenek a tragédiáról. 1994-ben 14 ember halt meg a Colorado déli kanyonjának tűzében, amikor megpróbáltak felmenni egy meredek lejtőn, és a tűz elhagyta őket. Alexander és Bret Butler, az Egyesült Államok Erdészeti Szolgálatának kutatógépmérnöke, akik a Campbell tanulmányában közreműködtek, mindkettőjük a South Canyon tűzoltó munkáját befolyásolja. Ez volt az idő - mondja Butler -, amikor a tűzkutatók rájöttek, hogy számszerűsíteni kell a tűzbiztonságot. Elemezte a hőátadást, hogy megnézze, milyen nagy biztonsági zónának kell lennie.

Escape_Route_Map_Yellow.jpg Ez a szimulációk ezreinek egyike, amely a vizsgálati területen belüli potenciális menekülési útvonalakat értékeli. (Campbell et al., 2017)

A Campbell projekt célja, hogy a tűzoltók számára új eszközt nyújtson a vadon élő tüzek elleni küzdelemhez, hogy segítsen elkerülni az ilyen típusú tragédiákat. A vadon áthaladásához szükséges idő nagyban változhat, és a tűzoltási útmutatók javasolják a meredek lejtők, a nehéz növényzet és a laza vagy durva talaj elkerülését. Butler és mások bizonyos mértékig meghatározták a lejtés hatását. A növényzetet kevésbé vizsgálták, és a talaj textúrája alapvetően egyáltalán nem volt. A LIDAR használata lehetővé teszi ezeknek a korábban lehetetlen számszerűsíthető módon történő áttekintését. A lézerek visszapattannak a tájról néhány centiméterre, megfigyelve a sima felület, a sziklás felület és a vegetáció vastagságát. Még a lejtőt is meg lehet határozni ilyen módon, összehasonlítva a pontok közötti magasságot.

Campbell LIDAR térképeket használt az opentopography.org oldalról az Utah Wasatch-hegység lejtésének, érdességének és vegetációjának kiszámításához. Aztán 31 önkéntest küldött 1266 időzített utazásra, és összehasonlította az utazási arányt e három változó alapján. Az eredmények egy része intuitív volt, bár ez még mindig segít számszerűsíteni. Például a lejtőn volt a legnagyobb hatás. A 2 méternél magasabb növényzet - a fejmagasság felett - kevésbé akadályozza az utazást, és a 15 centiméternél rövidebb növényzetnek elhanyagolható hatása volt. Még az akadályozó növényzetet is gyakran enyhítették az rajta futó utak. Az a tényező, hogy ezeknek a tényezőknek milyen mértékben befolyásolják a sebességet, részletes információkkal segítheti a menekülési útvonalak optimalizálását - a tűzkutatók bármilyen LIDAR-leképezéssel ellátott területre alkalmazhatják a relatív sebességet különböző terepen, és a szoftver egy olyan utat térképez fel, amely a lehető legkevesebb kombinációval rendelkezik. lejtő, érdesség és vegetáció.

Different_Terrain.jpg Az önkéntesek sokféle lejtőn, talajfelület érdességén és növényzet-sűrűségén haladtak az utakon. (Michael Campbell)

Miután megkapta ezeknek a tényezőknek a LIDAR térképét - nem könnyű feladat, rámutat Campbell, mivel az Egyesült Államokban még nem térképeztek fel, és az egyes tényezők felmérése sok feldolgozást igényel - ezt az információt gyors, valós idejű útvonal-kereső eszköz, ahol a tűzoltók bedugják a helyüket és a rendeltetési helyet, és egy algoritmus gyorsan feltérképezi az összes lehetséges útvonalat, és kiválasztja a leggyorsabbat, figyelembe véve a terepet.

"A tűzoltó egyáltalán nem sokáig tartózkodik ugyanabban a helyen" - mondja Campbell. „Az ötlet az lenne, hogy a növényzet körülményeit széles körben térképezzük fel, és ezt viszonylag gyakran kell frissíteni. De a tényleges útvonalkeresést szinte azonnal meg lehet tenni. ”

Még sok munkát kell elvégezni, mielőtt a tűzoltók ténylegesen rendelkeznek ezzel az eszközzel a készletben. Campbell és Butler tanulmánya kimutatta, hogy a LIDAR térképeket meg lehet mérni, hogy a lehető leggyorsabb útvonalat mutatják, a három megváltoztatott változó alapján. De a vadon élő állatok utazása szempontjából is vannak más változók, és bár az erdészeti szolgálattal való együttműködés optimizmussá teszi a Campbell alkalmazását, a tényleges szerszámot továbbra is olyan csomagolással kell ellátni, amelyet a tűzoltók használhatnak, például egy mobilalkalmazást.

Még mindig vannak olyan tényezők, amelyeket a technika nem tud figyelembe venni - mutat rá Alexander, aki nem dolgozott a projekten. "Campbell tanulmánya nagyon sok jó betekintéssel, valamint a LIDAR és a technológia sok felhasználásával járt, de ez nem az, amit teljes tanulmánynak tartok" - mondja. "Egy dolog tudni, hogy mekkora lenne az utazási arány, de még mindig meg kell jósolnia, hogy mit fog tenni a tűz."

Átfedő Routes_lowres.jpg Campbell megtalálta a leghatékonyabb útvonalakat az Utah Wasatch-hegységben azáltal, hogy egy algoritmusba illesztette a lejtő, a vegetáció sűrűsége és a talaj felületi érdességének hatásait. (Campbell et al., 2017)

A Campbell LIDAR technikája a relatív sebességet célozza - melyik útvonal a leghatékonyabb -, de nem abszolút, így nem tudja megmondani, milyen gyorsan mozognak a tűzoltók. A transzektekkel járó önkéntesek nem tűzoltók voltak, és nem szállítottak csomagokat (vészhelyzetben a tűzoltóknak tanítani kell dobni a csomagjukat). Időnként egy útvonal fejlesztése, például egy nyomvonal, út vagy égett terület, gyors menekülést kínálhat, de a LIDAR térképek nem elég frissek ahhoz, hogy ezt megtekintsék. Ez kevésbé alkalmazható a lakott területeken bekövetkező tüzekre is, például a folyamatban lévő Észak-Kaliforniai tűzoltásokra, ahol a hangsúly a evakuálásra, nem pedig a tűzoltásra irányul, és amelyeknek elegendő út állhat rendelkezésre ahhoz, hogy kiküszöböljék a vadonban lévő menekülési útvonalak szükségességét. És a tanulmány nem foglalta magában a tűz viselkedését vagy a szél sebességét, amely megváltoztathatja a tüzet.

„A [Yarnell-tűz] tökéletes példája volt a relatív tájviszonyoknak, amelyek befolyásolhatják az utazás hatékonyságát, de a Yarnellben történt eseményeknek sok a szélváltozással, a tűz viselkedésének megváltozásával és a váratlan körülményekkel kapcsolatosak. Ez az a fajta dolog, amelyet nem veszünk figyelembe modellünkben ”- mondja Campbell. „Nem akarjuk mondani, hogy ha a Granite Mountain Hotshots [a Yarnell tűzoltó Prescott tűzoltóság részlegének csoportja] rendelkezne technológiánkkal, néhány dolog megváltozott volna. Nagyon óvatosak akarunk lenni, hogy ne tegyünk ilyesmit. ”

Lehet, hogy nem teljes, de a LIDAR ilyen hatalmas eszköze lehet, és ez csak egy módja annak, hogy a tűzkutatók modern technológiát vezessenek a vadon élő tűzoltók számára. Az Egyesült Államok Erdészeti Szolgálatának Tűzlaboratóriuma, ahol Butler dolgozik, folyamatos projekteket futtat, például egy WindNinja nevű felszíni szélmodellező eszközt, amely képes kifejezni a szélvektort egy mobiltelefonon akár 200 vagy 300 lábnyira. Mások a nyomkövető eszközöket vizsgálják az egyes tűzoltók, az infravörös kamerákkal ellátott drónok az áldozatok helyének meghatározására és más műholdas érzékelési adatok megtalálására.

"Mindig célja a nulla halálos halál" - mondja Butler. „Ez az egyetlen cél, amelyet elérhetünk. De az realisztikus elérés egyetlen módja az, hogy olyan pontra jutunk, ahol minden személyzet tudja, hol van, ezen a terepen, a tűzhez viszonyítva, és valós idejű információval rendelkezik az időjárásáról, és tudja, hol vannak a többi legénység. vannak a környéken. Ez a technológia minden létezik, és valójában csak arra próbálkozik, hogy kitaláljuk, hogyan lehet ezt megvalósítani vadon élő tűzvédelmi alkalmazásokban. ”

Ez a leképező eszköz segíthet a vadonban élő tűzoltóknak a menekülési útvonalak megtervezésében