衛星とAIを使った新しいインタラクティブツールは、一般市民や消防士向けに、より正確な山火事マップを作成します。

山火事で霞んだ空や燃え盛る丘陵地帯など、不安を掻き立てる画像が、私のTwitterやInstagramのフィードにどんどん現れています。これらの写真は、家や愛する人、そして打ち砕かれた休暇の夢を心配する友人や同僚によって投稿されています。

この夏、米国西部全域で数百件の山火事が発生しているが、消防士や住民が火災を追跡し対応するための新しいインタラクティブ マッピング ツールが登場した。

RADRFIREツールは、赤外線衛星画像と人工知能を用いて詳細な山火事マップを作成し、火災の追跡と予測を行います。このツールは、ワシントン州東部のパシフィック・ノースウエスト国立研究所（PNNL）で、山火事対策を担う多くの機関と協議しながら開発されました。干ばつの深刻化と気候変動により、山火事対策はますます困難になっています。現在オレゴン州南部で燃えているブートレッグ山火事は、猛烈な勢いで独自の気象現象を生み出しています。

「最近は火災の規模が以前よりずっと大きくなっています。火災ははるかにダイナミックで、移動速度も速いです。これまで使ってきた従来の方法を常に使えるわけではありません」と、RADRFIREプロジェクトリーダーのアンドレ・コールマン氏は述べた。「もう少し工夫が必要です。」

14 名からなる PNNL チームは、自然災害対応の他の分野での経験を活かし、1 年足らず前の 2020 年 9 月からこのツールの構築を積極的に開始しました。このツールは 5 月にリリースされ、8 月にはアップデートが予定されています。

RADRFIRE は、米国森林局、米国土地管理局、ワシントン州天然資源局、および Cal Fire から意見を受け取りました。

以下は、コールマン氏が最近 GeekWire に説明したプロジェクトの詳細です。

なぜこのツールを開発したのか？かつては、火災発生状況を追跡するために、指揮官は夜間に航空機に現場上空を飛行させて画像を収集していました。しかし、この作業は航空機の可用性、安全上の懸念、そして煙幕を突破する能力といった制約から制限されていました。画像はアナリストに渡され、翌朝の使用に備えて手作業で地図が作成されていました。

消防士はこれまでも衛星画像を使用してきましたが、赤外線画像と高解像度センサーの採用により、その威力は格段に高まりました。（以前の衛星画像では、1ピクセルの範囲は2キロメートルでしたが、現在は30メートルにまで縮小されています。）

新しいツールの機能の 1 つは、落雷によって引き起こされる小さな点火火災を、火災が大きくなって消火が困難になる前に特定することです。

これらの情報は何に使われるのでしょうか？これらの画像は、指揮官が最適な資源配置方法、消防士の安全確保、延焼予測、そして火災の進路上にある建物の特定などを判断するのに役立ちます。また、危険にさらされている人々の避難を呼びかけている自治体やその他の機関にも役立ちます。

また、電力会社がどのインフラが危険にさらされているかを把握するのにも役立ちます。電力会社は火災発生地域へのアクセスが制限されているため、画像によってより正確な情報を入手し、アクセスが再開された際に迅速な対応を行うことができます。例えば、ブートレッグ火災は、カリフォルニア州に電力を供給する重要な送電線を脅かしています。

見出しを飾らない火災はどうでしょうか？ RADRFIREシステムは自動化されているため、小規模から大規模まで、あらゆる火災の情報を取得し分析することができます。消防資源は、最も大規模かつ複雑なタイプ1の火災に集中していますが、タイプ2、3、4の火災も地域社会に影響を与え、より遠隔地で発生する可能性があります。小規模火災に利用できる限られた資源を賢く活用することが重要です。

「これは、タイプ3やタイプ4の火災の消火活動に従事する人々にとって、本当に大きなメリットです」とコールマン氏は述べた。「彼らは注目されることが減り、活動に必要な資源も大幅に減少するのです。」

これらの衛星は誰のものなのか？システムの所有者は誰なのか？このツールは、国内外の政府系オープンアクセス衛星からの情報を利用している。研究チームは、商用衛星の利用はすぐにコストがかかりすぎて、ツールを利用できる人が限られてしまうのではないかと懸念していた。

「これはオープンアクセスの情報であるべきだと私たちは考えています」とコールマン氏は述べた。「誰かがそれを購入しなければならないような状況であってはなりません」

チームは他の衛星に便乗しているため、取得可能な画像のみを取得するため、撮影された地域や撮影時間は地域によって異なります。プロジェクトの目標は、1日に数枚の画像を撮影し、他の手段で収集された情報と組み合わせることで、より完全な画像を作成することです。

コールマン氏は、このプログラムは引き続き政府機関によって管理されると予想している。米国エネルギー省の人工知能技術局は、米国国防総省の統合人工知能センターと協力し、このプログラムを支援してきた。

RADRFIREは消防科学にどのように貢献しているのでしょうか？森林局と協力し、チームは航空機による火災現場への消火剤投下計画の精度向上と使用監視のためのアルゴリズムを開発しました。このツールは、過去の投下計画、実際の着弾・拡散場所、そしてその効果を迅速に特定できます。これまでも指揮官はこうした情報の一部は収集できていましたが、より多くの時間とリソースが必要でした。

RADRFIREは火災予防に役立つでしょうか？研究対象の一つは、LIDAR画像の利用です。LIDAR画像では、ある地域の植生の性質と量に関する情報を取得できます。このデータから、密集して危険性の高い樹木や低木が生い茂る地域を特定し、野火の燃料となる燃料を減らすための標的を絞った焼却や間伐に適した地域を特定できる可能性があります。

これはモデリング、AI、非常に数学的な作業です。しかし、この作業が人や環境に与える影響はどうでしょうか？「私たち全員がこの仕事に突き動かされています。このようなイベントでは、1日に17時間、18時間も働くのは珍しいことではありません。誰も文句を言いません。なぜなら、私たちはただ、より良いことをしたい、社会に貢献したいという思いに突き動かされているからです」とコールマンは言いました。「チーム全員にとって、これは個人的に重要なことです。」