一架配备了安全飞行员的自主黑鹰直升机在康涅狄格州演示空中洒水。图片来源：美国Rain公司

美国加州洛杉矶地区山火持续肆虐，摧毁数千座建筑，导致多人丧生。近年来，随着气候变化的加剧以及土地利用方式的改变，全球野火事件频繁发生，对生态环境造成了严重破坏，对居民的生命财产安全构成了重大威胁。

美国物理学家组织网在近日报道中指出，科学家正研发新的人工智能（AI）、无人机、智能车辆等先进技术和装备，助力消防机构有效应对频发的野火事件。

野火频发造成严重影响

在过去几十年中，野火变得愈发频繁、极端且危险。这在一定程度上可能要归因于气候变化。气候变化导致温度上升，使树木、灌木丛和草地中的水分迅速蒸发。

澳大利亚塔斯马尼亚大学的科学家研究发现，2003年至2023年，极端野火的发生频率增长了2.2倍，而每年最严重的20场火灾平均强度更是激增了2.3倍。特别是在北美等地区，极端野火的数量呈现出指数级增长趋势。

联合国环境规划署在2022年发布的《像野火一样蔓延：极端火灾与日俱增的威胁》报告中指出，气候变化和土地利用方式的变化将导致野火的发生愈发频繁且猛烈。预计到2030年，全球范围内的极端火灾事件将增加14%，到2050年底，这一数字将攀升至30%，到本世纪末，极端火灾事件或将增加50%。

野火在世界各地肆虐，不仅吞噬了大片珍贵的森林资源，破坏了脆弱的生态系统，还对许多地区居民的生命财产安全构成严重威胁。同时，大型火灾所释放的大量温室气体，又进一步加剧了全球变暖，形成恶性循环。

全球野火信息系统提供的数据显示，2003年至2024年期间，全球野火每年造成的碳排放量在48.6亿吨至78.1亿吨之间。而在2024年，全球野火更是排放了高达61.7亿吨二氧化碳。最近的一项研究还发现，2023年加拿大野火的碳排放量达到了30亿吨，这相当于航空业年碳排放量的4倍。

人工智能助力快速响应

为提升野火探测效率，一些科技公司纷纷投入资金支持以人工智能为核心的研究项目，旨在通过技术创新，提供更高效、精准的野火探测与跟踪工具，助力消防部门快速响应与科学决策。

例如，2021年，英伟达公司与美国农业部森林服务局，以及科罗拉多州消防控制司合作，共同创建了一个火灾数字孪生模型。这一模型使消防员和指挥员能够更直观地了解火灾传播方式，从而制定出更明智的灭火方法。

加州消防部门已经在使用由加州大学圣迭戈分校研发的AI工具。该工具能够在视频片段中迅速检测到火灾，帮助消防员快速响应。这一工具由加州林业和消防部及“改变加州”项目联合开发。研究团队部署了1144个摄像头和传感器阵列，全天候捕捉实时视频。

加州消防营队长大卫·阿库纳表示，这一探测器网络已经取得初步成效。不久前，该AI系统检测到黑星峡谷火灾，并于凌晨2点向奥兰治县消防局发出了警报。消防员迅速行动，成功将火势控制在不到四分之一英亩的范围内。然而，在洛杉矶大火期间，由于强风助推火势迅速蔓延，这一AI工具显得力不从心。

总部位于旧金山的Pano AI公司推出了一个同名AI平台，用于检测火灾并向应急响应人员发出警报。Pano AI依靠部署在手机信号塔等高处的摄像头来扫描周围地区，并将视频图像实时转发给应急人员。目前，该系统已在多地部署。

据美国《洛杉矶时报》报道，谷歌公司正在开发一个名为FireSat的AI驱动卫星星座项目，旨在更快、更精准地发现全球野火。该项目计划部署52颗高性能卫星，实时提供野火监控数据。据悉，一旦所有卫星投入使用，系统每20分钟可更新一次图像数据。

无独有偶，德国初创公司OroraTech也计划发射专门用于探测野火的新卫星。该公司正在开发配备热红外摄像机的小型卫星群，旨在快速探测野火并向急救人员发出警报。这些鞋盒大小的卫星将在近地轨道上运行。该公司的长期目标是将100颗卫星送入太空，每30分钟更新一次图像数据。

此外，美国国土安全部科学技术局还成立了一个技术中心，支持开发用于检测火灾和有毒化学品的传感器。目前已有大约450个传感器被部署到加州奥兰治县等地区，并成功监测到夏威夷、科罗拉多州等地发生的火灾。

智能设施实现精准扑灭

美国加州初创公司Rain联合创始人兼首席执行官马克斯韦尔·布罗迪表示，鉴于野火频发且态势愈发严峻，提升应急能力，特别是在烟雾弥漫、大风肆虐的环境下，有效扑灭野火，变得尤为重要。该公司研制出了“野火任务自主系统”，能利用无人直升机等装备，精准探测并扑灭野火。

与此同时，美国国家航空航天局也在研究新技术，旨在使无人机和遥控直升机能够协同作业，即使在能见度较低的情况下，也能扑灭野火。

为增强行动效率，加州消防局正与南旧金山的BurnBot公司联手测试智能灭火车辆。BurnBot公司目前最先进的车辆RX配备了丙烷喷枪，操作员能够灵活调节喷枪的长度和温度。车辆还配备有高效灭火的喷水嘴和一个大型滚筒。

据美国全国广播公司网站报道，澳大利亚国立大学灾害解决方案团队负责人罗斯林·普林斯利副教授，目前正在研发一种无人驾驶的投水滑翔机。这种滑翔机本质上是一次性使用无人机，救灾团队会在其中装载约半吨水以及阻燃剂。滑翔机由C-130大力神飞机空投后，以每小时40公里的速度飞行至确定的火灾地点，执行灭火任务。

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