AI帮助亚马逊雨林进行野火监测,通过率达到 93%

03-08 09:31

IT 世家 3 月 6 一项最新研究表明,模拟人脑功能的人工智能技术有望成为自动检测野火的强大工具,大大缩短了处理野火毁灭性影响所需的时间。该技术结合卫星成像技术和深度学习(人工智能和机器学习的子领域)构建了“神经网络算法”模型,其研究成果已在同行评审的《国际遥感杂志》上发表。


据 IT 世界了解到,研究小组使用亚马逊雨林的图像数据集来练习模型,其中包含了野火和无野火的图像,数据显示,该模型的成功率已达到 93%。为了加强早期预警系统,改善野火应对措施,该技术可以与现有的人工智能系统相结合。


“检验和应对野火对于保护这些脆弱的生态系统尤为重要。亚马逊的未来取决于果断而快速的行动。”这项研究的主要作者辛蒂亚,来自巴西马瑙斯亚马逊联邦大学。・埃莱特里奥教授表示,“我们的研究成果不仅可以改善亚马逊生态系统中的野火检测,还可以为世界其他地区的相关工作提供重要的帮助,显著帮助政府应对和管理此类事件。”


2023 2000年,亚马逊地区共出现 98,639 起火,亚马逊雨林占据巴西生态系统野火总量。 51.94%。近几年来,该地区的野火事件大幅增加。当前,亚马逊地区的监测提供了接近实时的数据,但其分辨率有限,很难在偏远地区或小规模火灾中检测到细节。


为了解决这个问题,研究小组采用了一种叫做“卷积神经网络”的方法(CNN)神经网络算法技术。CNN 通过因特网节点处理数据,是一种模仿人脑神经网络的机器学习算法。这个算法的性能随着数据量的增加而不断提高。来自研究小组的使用 Landsat 8 和 9 号码卫星的图像是对的 CNN 这些卫星配备了近红外线和短波红外线传感器,对于检查植被变化和地面温度变化尤为重要。


训练过程中,CNN 使用了 200 虽然样本数量有限,但张包括野火图像和同等数量的无野火图像,但 CNN 已经达到了练习阶段 93% 的准确率。接着,研究人员使用它 40 在训练数据集中,张未包含的图像对 CNN 测试区分能力,结果显示,这个模型被正确分类 24 在张有野火图像中 23 张以及 16 张无野火图像中的所有图像,作为一种有效的野火检测工具,展示了其强大的泛化能力和潜力。


" CNN 该模型可作为当前监控系统的重要补充,为特定区域提供更详细的分析。通过将现有传感器的一般时间覆盖与我们模型的空间精度相结合,我们可以显著提高关键环保区域的野火监测能力。“这次探索的共同作者,物理学博士卡洛斯・门德斯教授说:“这种模式有望为政府提供更先进、更本地化的野火检测方法,作为一种广泛使用的卫星遥感系统(如中分辨率成像光谱仪) MODIS 红外成像辐射仪和可见红外辐射仪 VIIRS)强力补充。"


展望未来,研究小组建议增加 CNN 为了构建更强大的模型,训练图像数量。另外,他们还指出,CNN 在监控和控制森林砍伐等其他领域也可以使用技术。


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