Công nghệ số có thể giúp chống cháy rừng lớn

Người xưa có câu ‘nhất thủy nhì hỏa’ để nói về mức độ huy diêt khủng khiếp của lũ lụt và hỏa hoạn.

Đăc biêt, cháy rừng là một trong những tai biên co sưc manh tàn phá nhất trên Trái đất. Nhât la khi những đám cháy này lan sang các thị trấn và thành phố ở bìa rừng hoặc vùng đất hoang dã thi thiệt hại kinh tế và khả năng gây thương vong có thể rất lớn. Ngay nay nhiệt độ trung binh toàn cầu đang tăng dân và viêc xuât hiên nhiêu cơn năng nưc ngay ca tai nhưng vung ôn đơi cang làm cho nguy cơ lây lan cac đám cháy rừng trơ thanh thương trưc.

Cac công nghệ được sử dụng trong giải quyết các vụ cháy trên khu vực lớn đã hoan thiên hơn để đối phó với mối đe dọa này. Cac đôi lính cứu hỏa chuyên hoat đông trên không trung và trên mặt đất đa được đào tạo bài bản. Cac trực thăng và máy bay vân tai mang theo nước, bọt chông chay và hóa chất dâp lửa có thể nhanh chong cơ đông trực tiếp đến các điểm nóng bong.

Vây các nhân viên cứu hỏa làm thế nào đê giải quyết nhưng vụ cháy rừng diên rông? Họ thưc hiên bằng cách sử dụng cac công nghệ hiện đại nhất vơi nhưng máy bay phản lực cưc lơn đã được chuyên đổi muc đich hoặc nhưng máy ảnh chụp hinh nhiệt rât tinh vi ma đằng sau chúng luôn luôn la cac công nghệ kê ca AI (tri tuê nhân tao) đa trai nghiêm trong cuôc chiến đấu với nhưng đám cháy tàn khốc nhất thế giới.

Chăng han các đội cứu hỏa tham gia giải quyết cháy rừng ở California đã sử dụng Global SuperTanker một máy bay phản lực khổng lồ được sửa đổi đê chuyên chơ gần 73 nghin lít chất chống cháy cùng với máy bay trực thăng hạng nặng S-64 Aircrane mang theo 10 nghin lít nước.

Những máy bay vân tai này được sử dụng để dập tắt ngọn lửa và theo dõi sự lan truyền lửa thông qua các cảm biến và nguồn cấp dữ liệu video kết hợp với dữ liệu GPS. Đươc xư ly bơi môt phần mềm mô phong sat sao trên máy tính, nhưng dữ liệu nay có thể giúp dự đoán hành vi của đám cháy và các kiểu lây lan có thể xảy ra. Các mô hình máy tính có thể cung cấp thông tin chinh xac đên tưng ô đât chi rông khoang vai mét vuông, lập bản đồ địa hình và luồng không khí. Hỏa hoạn đặc biệt nhạy cảm với cac điều kiện vê gió và những công cụ noi trên đa cho phép lính cứu hỏa xác định đường đi của cac ngọn lửa ở mặt đất.

Nhưng máy bay có người lái cần một khoản đầu tư lớn vào bảo dưỡng và đào tạo phi hành đoàn. Các trung tâm chỉ huy và kiểm soat đang chuyển sang sử dụng máy bay không người lái (UAV: Unmanned Aerial Vehicle) để giảm chi phí và cung cấp các khả năng bổ sung. Trưc thăng hinh tứ giác UAV nhỏ và máy bay co cánh cố định UAV lớn hơn có thể bay trên các đám cháy trong môt thời gian dài hơn nhiều so vơi phi công.

UAV tham gia cưu hoa

Khói có thể che khuất mặt đất nhiều ngày liền hoặc gây nguy cơ hít phải khi đôc cho phi hành đoàn trên không nhưng đây không phải là vấn đề đối với UAV. Cac máy ảnh găn trên UAV co độ nét cao xư ly tia hồng ngoại và hình nhiệt có thể cung cấp phương hướng cho các đội cứu hỏa ơ mặt đất phát hiện cơ sở hạ tầng quan trọng (bao gồm cả đường dây điện hoặc ông nước) và xác định các vật thể nguy hiểm hoặc dễ cháy. Thâm chi UAV co thê bay thâp hoăc ha canh thât nhanh đê chup anh toan canh 360 đô (panorama) nêu điêu kiên cu thê cho phep.

Camera hồng ngoại và hinh nhiệt có thể nhìn xuyên qua khói để theo dõi các đội trên mặt đất và cho họ biết khi nào điều kiện thay đổi. UAV có thể cung cấp cac anh chup tư trên cao (“không anh”) co tham chiếu địa lý, cung cac bản đồ nhiệt và thang nhiệt của các khu vực cháy. UAV chuyên dung thậm chí có thể mang vòi nươc đến các khu vực kho tiếp cận. Trong tương lai, một loạt các UAV tự trị có thể được sử dụng để theo dõi các vụ cháy rừng và phát hiện đám cháy lan rộng.

Công nghệ hình nhiệt đã trở nên phổ biến và ít tốn kém khi sử dụng. Máy ảnh cầm tay và thiết bị gắn vào điện thoại thông minh cho phép nhân viên cứu hỏa nhìn xuyên qua khói và tìm thấy các điểm lưa đang cháy, hoặc đang ngâm cháy ma không tạo ra khói.

Xác định các điểm lưa này cho phép ban chi huy nhắm mục tiêu vào các thanh phần cháy manh và nguy hiểm nhất của đam cháy rưng và bô tri lai nhân lực để giải quyết vấn đề này hiệu quả hơn.

Từ lưu vực sông Amazon đến các khu rừng phía bắc Siberia, vấn đề trên đang lan rộng. Điều kiện khô nóng hơn có nghĩa là các đám cháy ở vùng hoang dã có nhiều khả năng lan rộng đều đặn và quy mô. Giáo sư Johann Goldammer, môt lanh đao hàng đầu về cháy rừng và là giám đốc của Trung tâm giám sát hỏa hoạn toàn cầu (GFMC: Global Fire Monitoring Centre) tại Viện Hóa học Đức Max Planck, cho biết biến đổi khí hậu đang tạo ra những mùa cháy kéo dài hơn, nghiêm trọng hơn.

GS Goldammer cho biết “vung Bờ biển phía Tây của Hoa Kỳ đang trải qua một mùa cháy ngày càng dài hơn mà giờ đây dường như là quanh năm”.

“Hành vi của con người đang làm tăng thêm nguy cơ đó”, ông nói thêm. “Chúng tôi đang sửa đổi măt đất bằng cách chia cắt rõ ràng nhưng khu vưc sinh sống, đi lai, công nghiệp, nông nghiệp, v.v. Với điều này, chế độ phong hoa và các điêm yêu của hệ sinh thái đang thay đổi”.

Từ ngày 1 tháng 1 đến ngày 30 tháng 7 năm 2019 đã có 25.619 vụ cháy rừng ở Mỹ, theo Trung tâm cứu hỏa liên nganh quốc gia (National Interagency Fire Center). Khoảng 3,2 triệu mẫu đã bị đốt cháy trong thời gian đó. Chỉ riêng ở California, có hơn hai triệu tài sản có nguy cơ cao từ thiệt hại do hỏa hoạn.

Năm 2018, Camp Fire ở miền bắc California trở thành vụ cháy kinh hoàng và tàn phá nhất được ghi nhận tại bang này. Ít nhất 88 người chết và 18.800 công trình bị phá hủy. Thiệt hại kinh tế được ước tính từ 8,5 tỷ đến 10,5 tỷ đô la.

Đối với các phi hành đoàn giải quyết những điểm lưa này, rủi ro cũng rất cao. Các phi hành đoàn thường xuyên gặp sự cố và 24% trường hợp tử vong của lính cứu hỏa tư năm 2006 đên 2016 là do tai nạn máy bay và trực thăng. Điều này làm nổi bật sự khôn ngoan của việc mở rộng phi đội UAV để cung cấp hỗ trợ cho các đội cứu hỏa.

Các công nghệ khác có thể cứu mang bao gồm các san phẩm liên quan như chăn [chống] lửa. Thường là vât phòng thân cuối cùng dành cho lính cứu hỏa bị mắc kẹt, chăn lửa Sunseeker có thể chịu được nhiệt độ 3.000 độ fahrenheit. Những lính cứu hỏa đầu tiên nhảy dù vào đám cháy ở vùng hoang dã nằm trong số những người cần Sunseeker nhất.

Viêc tâp luyên của họ tại Cục Lâm nghiệp Hoa Kỳ hiện nay gồm co chương trình mô phỏng nhảy dù ảo PARASIM để thực hành cho các tình huống thực tai. PARASIM cung cấp hiệu suất tương tự như một chiếc dù – nơi các huấn luyện viên có thể thay đổi tốc độ gió, điều kiện thời tiết và các loại địa hình – bên trong một mô phỏng thực tai 3 chiêu.

“ Mũ bảo hiểm thực tai tăng cường” bao gồm thiết bị thở cùng với màn hình hỗ trợ thị giác máy tính đang đươc bổ sung vào trang bi của đội mặt đất. Co camera nhiệt bên trong mũ bảo hiểm nghĩa là lính cứu hỏa có thể hoạt động trong môi trường bị che khuất hoàn toàn bởi khói. Đồng thời họ có thể truyền băng “không dây” cac thông tin về những gì đang xảy ra ở tiền tuyến đến các điểm chỉ huy và kiểm tra.

Robot cũng đang tạo ra sự khác biệt. Smokebot được phát triển bởi một trường đại học Thụy Điển để hỗ trợ các dịch vụ cứu hỏa và cứu hộ. Nó thu thập dữ liệu trong môi trường với tầm nhìn bi giảm bằng cách sử dụng radar, máy quét laser, máy ảnh nhiệt và cảm biến khí gaz. Smokebot có thể giúp đỡ trong tình huống cháy rừng bao phu các khu vực rộng lớn đầy bụi hoặc khói, nơi quá nguy hiểm để gửi tơi nhân viên cứu hộ.

Cuối cùng, để có được bức tranh lớn hơn về theo dõi và kiêm soat hỏa hoạn, Cục Lâm nghiệp Hoa Kỳ và Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ sử dụng dữ liệu từ Landsat (các vệ tinh quan sát Trái đất). Dữ liệu thu thập từ mọi vụ cháy lớn ở nước này kể từ năm 1984 đã được đưa vào các mô hình máy tính để giúp dự đoán và ngăn chặn các vụ cháy rừng.

Làm thưa rừng và chu đông đốt cháy có kiểm soát được sử dụng để loại bỏ các nguồn nhiên liệu trước khi chúng có thể bốc cháy. “Chúng tôi sử dụng các vệ tinh để thông báo quyết định về nơi sẽ bô tri trang thiêt bi [phong cháy rừng] trên toàn quốc”, ông Brad Quayle thuộc Trung tâm ứng dụng và công nghệ không gian địa lý thuôc Cuc Lâm nghiệp noi. “Khi có sự cạnh tranh cao đối với lính cứu hỏa, tàu vân tai và máy bay, các quyết định phải được đưa ra về cách phân phối nhưng tài sản đó.”

Các vệ tinh quan sát Trái đất thường phát hiện ra cháy rừng ở các khu vực hoang dã. Máy ảnh và cảm biến từ xa của chung được sử dụng để ước tính diên tiến của đám cháy và cung cấp nhận thức vê hiên trang đê giúp cứu sống con ngươi.

Phưc hơp máy đo hình ảnh hồng ngoại có thể nhìn thấy (VIIRS: Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) trên vệ tinh Suomi NPP cung cấp dữ liệu gần như thời gian thực cho Hệ thống thông tin vê hỏa hoạn cho quản lý tài nguyên của NASA (FIRMS: Fire Information for Resource Management System) đang hoạt động trên toàn thế giới.

NCCong dich tư tiêng Anh

Bai: Robin Fearon (discovery.com)

Photo: GettyImages/David Toussaint

Theo vanhien.vn