Alsof ze gelijke tred willen houden met de toenemende frequentie en intensiteit van bosbranden in heel Californië, een netwerk van camera's voor het spotten van natuurbranden groeide van 35 stations vorig jaar tot meer dan 300 eind oktober.

Het ALERTWildfire-systeem dat mede is ontwikkeld door UC San Diego is een van de vele producten die door de universiteit zijn gemaakt en die de technologische mogelijkheden van westerse staten om bosbranden aan te pakken, verbeteren nu de eens zo zeldzame catastrofale gebeurtenissen gemeengoed worden.

ALERTWildfire sluit zich aan bij projecten zoals WIFIRE- en UC San Diego-onderzoeksstudies die alles in aanmerking nemen, van de geografische omvang van ademhalingsproblemen veroorzaakt door bosbranden tot de spanning tussen de overheidsinstanties die betalen voor rampen en degenen die bouwvoorschriften opstellen in gevaarlijke zones met veel brand. Nu worstcasescenario's een nieuwe steunpilaar lijken te zijn voor de nabije toekomst, de focus ligt op het zo vroeg mogelijk minimaliseren van de schade.

"Elk vuur begint klein, " zei Neal Driscoll, een geowetenschapper bij Scripps Institution of Oceanography. "Als we ze in hun beginfase kunnen overtreffen, we hebben de mogelijkheid om in de aanval te blijven."

Tot dusver, 2019 heeft vlammen geproduceerd die wedijveren met Paradise Fire uit 2018 en Thomas Fire uit 2017. Maar onderzoekers zoals Driscoll zien dat technologie een verschil maakt. Hij en collega's van de Universiteit van Nevada, Reno heeft wat ooit begon als een observatienetwerk in het achterland, bedoeld om seismische activiteit te volgen, omgebouwd tot een systeem dat brandweerlieden vanaf het begin zicht geeft op branden. Ze zijn van plan om het ALERTWildfire-netwerk uit te breiden tot 1, 000 stations in de komende twee jaar.

De camera's zijn snel overgenomen door brandweerkorpsen. Ben Nichols, een afdelingshoofd van het California Department of Forestry and Fire Protection (CAL FIRE) in Sonoma County, vertelde de New York Times dat elk van die apparaten "zijn gewicht in goud waard is". De eenheid van Nicholls heeft de camera's gebruikt om 911-oproepen te bevestigen en de exacte locatie van de brand te lokaliseren om te voorkomen dat brandweerlieden rondrijden en kostbare tijd verspillen. In San Diego, CAL FIRE-woordvoerder Thomas Shoots heeft gezegd:"Het hebben van deze camera's is alsof je een tweede paar ogen voor ons hebt."

in 2017, toen er in heel Californië maar een handvol camera's waren, Oregon, Nevada, en Washington, 44 mensen stierven als gevolg van bosbranden. Tot nu toe dit jaar, er zijn tot nu toe geen dodelijke slachtoffers gevallen, zelfs niet met de snelheid waarmee branden zoals de Kincaid-brand in Sonoma County zich hebben verspreid. Driscoll gelooft dat ten minste een deel daarvan te wijten is aan ALERTWildfire, die brandweerfunctionarissen de mogelijkheid geeft om camera's in het netwerk over te nemen om ontluikende branden te volgen. In het geval van de Kincaid-brand, CAL FIRE-functionarissen hielden de brand binnen 11 minuten na de eerste ontsteking in de gaten en combineerden die informatie met vochtigheids- en windgegevens om onmiddellijke evacuaties in de omgeving te bevelen.

"We redden levens. Dat is het nummer 1. "Zei Driscoll. "Het situationele bewustzijn stelt eerstehulpverleners in staat om middelen te schalen en belangrijke beslissingen tijdig te nemen."

Staatsfunctionarissen hebben ALERTWildfire gebruikt in combinatie met andere tools zoals WIFIRE, ontwikkeld door onderzoekers van het Qualcomm Institute, het San Diego Supercomputer Center (SDSC), en de afdeling Mechanical and Aerospace Engineering (MAE) van UC San Diego.

De door de National Science Foundation gefinancierde technologie detecteert bosbranden voordat ze uit de hand lopen met behulp van gegevens van satellieten en sensoren die in het veld worden ingezet. Het doel van WIFIRE-leiders is om een ​​vloot van drones te bouwen die samen kunnen werken om een ​​gebied in realtime in kaart te brengen, omgevingsomstandigheden zoals temperatuur, vochtigheid, wind, en luchtkwaliteit en vroegtijdige waarschuwing aan boswachters, brandweerkorpsen en natuurbrandpreventiebureaus.

Gegevens van deze drones kunnen aanvullende informatie opleveren voor de grootschalige modellen van het WIFIRE-project, zei Nikolay Atanasov, hoogleraar elektrotechniek aan de UC San Diego.

"De WIFIRE-modellen en satellietbeelden geven een goed globaal overzicht voor het volgen van natuurbranden, maar ze laten ons niet toe om onder het bladerdak of onder de wolken te kijken. Dus, het idee hier is om een ​​team van kleine robots in te zetten om in te zoomen en meer gelokaliseerde metingen te verzamelen en adaptief te beoordelen of er een interessegebied is, ' zei Atanasov.

Atanasov werkt samen met UC San Diego, professoren in computerwetenschappen en techniek, Tajana Rosing en Sicun (Sean) Gao. Het project bevindt zich nog in de beginfase. Het team is bezig met het ontwikkelen van algoritmen en software om het in kaart brengen en coördineren van drones te optimaliseren. evenals het opzetten van de hardware en sensoren. De onderzoekers zullen de drones vervolgens voorbereiden voor eerste vliegtesten in delen van San Diego.

Terwijl de belangstelling voor het WIFIRE Lab-project van UC San Diego gestaag toeneemt bij de rampenpreventie-autoriteiten van de staat en andere organisaties, dat niveau van activiteit is sterk gestegen met het nu schijnbaar eindeloze bosbrandseizoen dat momenteel veel delen van Californië in zijn greep houdt.

"WIFIRE is gemaakt om realtime informatie over bosbranden, en om dergelijke informatie te gebruiken voor voorspellende modellering van brandgedrag, " zei Ilkay Altintas, Chief Data Science Officer bij SDSC en hoofdonderzoeker voor het WIFIRE-project, begon met een meerjarige subsidie ​​​​van de National Science Foundation van $ 2,65 miljoen.

Voorspellende analysetechnieken, die nu worden gebruikt met realtime gegevensanalyse, werden de afgelopen twee maanden door de brandweer gebruikt bij een meerderheid van de branden in Zuid-Californië. inclusief de Palisades en Getty branden. Deze datagestuurde responsbenadering is te danken aan een 150 dagen durend proefprogramma over de gehele staat genaamd FIRIS (Fire Integrated Real-Time Intelligence System), gelanceerd in september met overheidsfinanciering, verzekerd door raadslid Cottie Petrie-Norris (D-Laguna Beach).

Als lid van FIRIS, het WIFIRE-lab van SDSC biedt realtime projecties van branduitbreiding tot zes uur op basis van door vliegtuigen verzamelde brandperimetergegevens. Deze prognoses worden gecoördineerd door een fusiecentrum dat bemand is met experts om beslissingsondersteuning te bieden op basis van de perimeters voor brandbestrijding en beheeracties door brandweerlieden.

"Voor het eerst in de geschiedenis het WIFIRE-lab ontvangt op verzoek in realtime brandperimeters van een vliegtuig met vaste vleugels uitgerust met infraroodmogelijkheden, na een vrijwel onmiddellijke verzending, " zei Altintas. "Hoewel we al eerder informatie uit vele bronnen hebben verzameld, we hadden geen hoge kwaliteit, realtime perimeter-informatie met de snelheid die we wilden."

De behoefte aan dergelijke gegevensrijke bronnen om natuurrampen te helpen verminderen, is de afgelopen jaren toegenomen met het aantal en de intensiteit van bosbranden. Alleen al in Californië werd in 2018 bijna 1,7 miljoen hectare in de hele staat verbrand.

WIFIRE Lab werkt met brandweerlieden in heel Californië, samen met meer dan 130 organisaties en individuen die informele hulp en samenwerking zochten. De brandweer van Orange County, de brandweer van Los Angeles County, de brandweer van Ventura County, en de California Public Utilities Commission behoren tot hen.

"Mensen kunnen waarschijnlijk alles wat computers kunnen, maar niet met de snelheid en schaal die computers kunnen bereiken, " merkte Altintas op. "Dergelijke publiek/private partnerschappen zijn wat de staat nodig heeft om gezamenlijk en gezamenlijk antwoorden te vinden op de groeiende uitdagingen op het gebied van risicobeperking, toezicht houden, en reactie."

WIFIRE Lab werkt met brandweerlieden in heel Californië, samen met meer dan 130 organisaties en individuen die informele hulp en samenwerking zochten. De brandweer van Orange County, de brandweer van Los Angeles County, de brandweer van Ventura County, en de California Public Utilities Commission behoren tot degenen die samenwerken met WIFIRE.

Deelnemers aan het WIFIRE Lab zijn onder meer onderzoekers van SDSC en andere UC San Diego-gebieden, waaronder het Qualcomm Institute, Scripps Institution of Oceanography en de afdeling Mechanical and Aerospace Engineering (MAE) aan de Jacobs School of Engineering van de universiteit.

Jessica Block van het Qualcomm Institute, die fungeert als senior onderzoeksmedewerker voor het instituut, is de associate director van het WIFIRE Lab. Ze is een interdisciplinair geoloog en stadsecoloog, gespecialiseerd in het gebruik van sensornetwerken, hulpmiddelen voor teledetectie en geospatiale visualisatie voor rampenbestrijding, beheer van natuurlijke hulpbronnen, beleidsbeslissingen en duurzaamheid.

Block is onlangs door gouverneur Gavin Newsom benoemd tot lid van de California Wildfire Safety Advisory Board. Het bord, gemaakt in juli, bestaat uit onafhankelijke deskundige adviseurs die een nieuwe afdeling Natuurbrandveiligheid binnen de California Public Utilities Commission zullen adviseren over maatregelen voor natuurbrandbeveiliging, inclusief plannen geschreven door nutsbedrijven, zodat de CPUC de veiligheid van nutsbedrijven die eigendom zijn van investeerders effectiever kan reguleren, volgens het kabinet van de gouverneur.

"Veel van de softwaresystemen die tegenwoordig voor brandsimulatie worden gebruikt, vereisen veel handmatige invoer, " zei Block in een UCTV-interview. "De manier waarop WIFIRE werkt, automatiseert veel daarvan, zodat u niet een heleboel datasets hoeft te coördineren en specificeren die er al voor u zijn. Dat maakt het systeem sneller en kan voor jou werken."

Terwijl onderzoekers van UC San Diego zich bezighouden met realtime kennis, anderen kijken vooruit naar hoe Californië verder moet gaan in het omgaan met een nieuwe door klimaatverandering aangedreven realiteit. Scripps-onderzoekers, bijvoorbeeld, onlangs gemeld dat de windactiviteit van Santa Ana naar verwachting in frequentie zal afnemen in de herfst en lente, maar niet in piekintensiteit. Dit verkleint effectief het windseizoen van Santa Ana rond zijn historische piek in december. deze resultaten, samen met een verwachte latere start van het natte seizoen, suggereren een later en mogelijk intenser bosbrandseizoen in de toekomst met droge vegetatie die aanhoudt tot december, wanneer back-to-back Santa Ana-windgebeurtenissen gebruikelijk zijn en bosbranden langer en groter kunnen branden. De Thomas Fire van 2017 is een voorbeeld van een wildvuur in het late seizoen dat tot ongekende proporties groeide toen het werd aangewakkerd door back-to-back Santa Ana-winden.

Rosana Aguilera, een postdoctoraal onderzoeker bij Scripps, heeft daar deel van uitgemaakt, maar houdt ook rekening met de windeffecten van bosbranden. specifiek, zij en collega's onderzoeken hoe fijnstof (PM2.5) in rook van bosbranden de volksgezondheid beïnvloedt. Hoewel het algemeen bekend is dat rook een reeks ademhalingsproblemen kan verergeren, weinig werk tot nu toe heeft gekeken naar het isoleren en bestuderen van de effecten van natuurbrand-specifieke PM2.5. Aguilera, Scripps klimaatwetenschapper Alexander Gershunov, en epidemioloog Tarik Benmarhnia, die een gezamenlijke aanstelling heeft tussen Scripps en de School of Medicine, gebruiken grote door de wind aangedreven bosbranden van Santa Ana uit 2003 en 2008 om de effecten van vervuiling door fijne deeltjes en hun evolutie in ruimte en tijd op te sporen.

"De meeste onderzoeken naar de gezondheidseffecten van bosbranden bieden wereldwijde schattingen voor een natuurbrandgebeurtenis en/of regio, " zei Aguilera. "We kijken naar zowel de temporele als ruimtelijke verdeling van ziekenhuisopnames in Zuid-Californië."

Judson Boomhower is een milieu-econoom van de UC San Diego die een reeks natuurbrandgerelateerde problemen onderzoekt, velen hebben te maken met de verschillende motivaties die openbare lichamen hebben om het risico op schade en verlies in de toekomst te verminderen. Bijvoorbeeld, steden en provincies bepalen doorgaans de bestemmingsbeslissingen waarmee huizen kunnen worden gebouwd in gebieden met een hoog brandrisico. Agentschappen zoals de U.S. Forest Service, Hoewel, dragen de meeste kosten voor het beschermen van huizen in die gebieden tegen natuurbranden. Het roept de vraag op of federale agentschappen meer inspraak moeten hebben in waar huizen worden gebouwd of dat steden meer verantwoordelijkheid moeten nemen voor hun bestemmingsbeslissingen.

"Dit is een omgeving waar allerlei stimuleringsproblemen alle kanten op gaan en het is belangrijk dat beleidsmakers zich daarvan bewust zijn, " zei Boomhower, een assistent-professor in de UC San Diego Department of Economics. "Er is ruimte om bouwvoorschriften serieus te nemen en serieus na te denken over waar we nieuwe ontwikkeling toestaan."