野火造成社会、经济和环境损害,需要立即采取协同行动。
人工智能算法与端到端火灾管理系统相结合,是应对野火的有力工具。
野火是全球性问题,需要各方开展全球合作,才能有效管理并尽量降低其发生风险。
如今,野火威胁达到前所未有的程度。近年来,世界各地的国家——从美国、阿根廷和巴西,到意大利、希腊和澳大利亚——都受到野火的严重影响。这导致许多人和动物死亡,数百万公顷森林遭到焚毁。野火风险还在持续上升——联合国环境规划署最近的一份报告警告称,到2100年,野火数量将增加50%,而各国政府尚未做好准备。
然而,这一议题已引起人工智能(AI)领域科学家和组织的关注,他们认为人工智能在野火发生前、发生期间和发生后都有望发挥作用。事实上,下图显示,近年来关于人工智能与野火交叉领域的研究文章数量大幅增加。
运用人工智能预防野火
我们需要相关数据以及更完善、整合度更高的算法,构建智能化端到端野火应对系统。全球野火数量不断攀升,因此有必要开发此类创新解决方案和新技术。
野火灾害管理需要涵盖火灾预防、预测与探测、风险管理和应急响应的解决方案。这一过程对时间要求极高,需要现场迅速决策并快速传递信息。因此,将火灾数据数字化,以发挥人工智能技术的优势,已成为当务之急。
利用人工智能算法解决火势行为预测等问题并非新思路,但仍需要采取更系统化、相互联通的方法。这应当整合所有相关数据以及更完善、集成度更高的算法,以构建智能化端到端系统。
全球野火数量不断攀升,因此有必要开发创新解决方案和新技术。
Sarkar、Altiok 和 Soyler
除历史火灾数据外,我们如今还可以获取各种高分辨率大数据来源,例如数字地图、卫星图像、实时天气数据、传感器网络以及社交网络帖子数据。计算机视觉模型能够根据卫星和地面摄像头画面进行土地覆盖分类和烟雾探测。
将这些来源与物联网(IoT)传感器数据和地形图关联起来,可以帮助我们开发更好的火灾探测和火势蔓延算法。先进的自然语言处理算法还可用于即时处理社交网络数据,对火情目击报告或火灾状况进行分类。一种可能的新技术是自动化空中和地面设备,利用新型强化学习算法的能力。
所有这些系统和算法都需要整合起来,以构建智能框架:包括动态野火风险地图、交互式火势蔓延模拟,以及用于灾害应急响应和资源分配的动态决策支持系统。
携手应对野火
基于这一考虑,世界经济论坛的FireAId 项目利用人工智能开发动态风险地图、优化资源分配方案和野火应急响应建议。为此,世界经济论坛正在汇聚来自全球不同学科领域的专家,建立多利益相关方社群,推动火灾管理与研究领域的技术合作和科学知识交流。
现有的灭火系统很可能难以应对日益增加的火灾数量。这项全球火灾管理合作将加强各方协作、协调各自行动,以开发可在全球推广的火灾管理支持系统。
成功的三项促成因素是什么?
我们确定了3项关键工具,用于应对挑战并推动该领域成功解决方案的实现:
1. 数据
对于人工智能而言,火势行为模型的准确性与输入数据直接相关。详细、高分辨率且准确的数据来源,对项目成功发挥着重要作用。
政府部门等利益相关方通常会提供历史、气象、植被和人口数据,但还需要整合 NASA、Google Earth Engine、NCAR 等其他来源。在开发需要整合不同类型、不同分辨率和不同来源数据的数据驱动型解决方案时,面临的主要问题包括:
收集分辨率更高、更新及时的数据
数据数字化与标准化
制定数据收集标准
数据互联
2. 算法
野火建模算法的开发正不断取得进展;随着我们获取更准确、分辨率更高的数据,新一代算法也将问世。例如,其中将包括用于火灾期间夜视的专用算法。
3. 知识共享
鉴于当前的野火威胁程度,采取去中心化方式至关重要。这意味着建立全球开放数据仓库和火灾模型,并由世界各地的用户共同贡献。
世界经济论坛在自然气候解决方案方面开展了哪些工作?
世界正面临交织叠加的环境危机:自然遭到加速破坏,以及气候变化。
自然气候解决方案(NCS)——投资于能够增加碳储存、减少碳排放的自然保护和土地管理计划——为应对这两场危机提供了重要途径,并带来额外的环境和社会效益。

为论坛《自然与净零》报告开展的研究证实了相关估算:到2030年,自然气候解决方案可提供实现1.5°和2°路径所需气候减缓量的三分之一,且成本低于其他形式的二氧化碳移除。该报告以自愿碳市场扩大规模工作组的建议为基础,并提出六项行动,通过商界领袖、政策制定者和民间社会的共同努力,加快高质量自然气候解决方案的规模化发展并释放市场潜力。

为促进合作,论坛于2019年与世界可持续发展工商理事会共同成立了自然气候解决方案联盟,旨在召集公共和私营部门利益相关方,共同识别自然气候解决方案投资的机遇和障碍。
自然气候解决方案联盟成员组织提供了专家意见,协助制定《企业自然气候解决方案》,这是一份关于企业可信地使用自然气候解决方案信用额度的高级指南。
联系我们,加入我们释放自然力量的使命。
需要全球行动
野火这类全球性问题需要所有利益相关方开展全球合作,彼此学习,有效管理并降低野火对人类健康和生计、生物多样性及全球气候造成的风险。在全球人道主义应对方面,也必须将野火与灾难性地震和洪水列入同一类别。
尽管尚无任何国家彻底解决这一问题或制定出理想方案,但许多国家已在野火风险管理的不同方面取得进展。联合国环境规划署的快速响应评估也呼吁国际和区域组织、国家及地方各级政府,以及火灾知识和火灾管理组织开展多元合作。
由于火灾不会止步于国界,因此需要采取全球协调、提前预防的应对方式。






