Hasiči v divočině jsou i nadále nebezpečným a často smrtelným zaměstnáním. A protože extrémní klima způsobuje, že americký Západ vysychá a střílí častěji, s katastrofálními důsledky, hasiči a vědci hledají nové technologie, které jim pomohou zůstat v bezpečí.
Důležitou součástí přípravy hasičských týmů je vykreslování jejich bezpečnostních zón a únikových cest. Ale jak ví někdo, kdo chodil mimo stezku, je obtížné zjistit nejrychlejší cestu napříč různým terénem. Vědci z americké Forest Service a University of Utah tedy použili mapy vytvořené ze satelitu LIDAR (Light Detection and Ranging, který funguje jako radar kromě laserů) k vytvoření nástroje pro vyhodnocení možných únikových cest a výběr nejefektivnější .
"Rád bych o tom přemýšlel jako o Mapách Google pro hasiče, " říká Mickey Campbell, hlavní autor studie. „Mapy Google obsahují informace o silnicích, dopravních informacích a semaforech a omezení rychlosti a podobně. Máme sklon, hustotu vegetace a drsnost povrchu země. “
Typicky, každé ráno, předtím, než hasičská posádka vyjde bojovat s ohněm, dostanou přehled o obou denních úkolech - snad sestavení požární přestávky - a „incidentové mapě“ s únikovými cestami, které vedou k již zčernalým oblastem, kde nezbylo žádné palivo pro oheň, známé jako bezpečnostní zóny. Dojde-li k něčemu nečekanému, jako by se změnila palba, posádky musí mít předem určený únikový plán. Ale hodně z rozhodování přichází až do současnosti, s posádkami řízenými zkušenými supervizory, říká Marty Alexander, důstojník výzkumu chování při požáru, který stále pracuje pro kanadskou lesní službu.
"Nejsi tam venku, jen nechceš chodit, " říká Alexander. "Stále jde o základní dřevařství a dobré dozorce posádky."
Ale to může selhat a výsledky mohou být tragické. Během požáru Yarnell Hill Fire v Arizoně v roce 2013 zahynulo 19 hasičů, když oheň přerušil jejich únikové cesty. Sony Pictures ' Only Brave, který má být propuštěn 20. října, poskytne divákům dramatické zobrazení tragédie. V roce 1994 zemřelo 14 v Colorado's South Canyon Fire, když se pokusili vystoupit na strmý svah a byli ohněmi předjati. Alexander a Bret Butler, výzkumný mechanický inženýr pro americkou lesní službu, který spolupracoval na Campbellově studii, oba citují oheň South Canyon Fire jako vliv na jejich práci. To byl ten čas, říká Butler, když si vědci požáru uvědomili, že je třeba kvantifikovat požární bezpečnost. Začal analyzovat přenos tepla, aby zjistil, jak velké bezpečnostní zóny musí být.
Toto je jedna z tisíců simulací, které hodnotí potenciální únikové cesty ve studované oblasti. (Campbell, et al. 2017) Projekt Campbell je navržen tak, aby hasičům poskytl nový nástroj proti požárům v divočině a pomohl odvrátit tyto tragédie. Čas potřebný k průchodu divočinou se může značně lišit a hasiči doporučují vyhýbat se strmým svahům, těžké vegetaci a volné nebo drsné zemi. Účinek svahu byl do jisté míry změřen Butlerem a dalšími. Vegetace byla studována méně a struktura půdy v podstatě vůbec ne. Použitím LIDAR je možné se na ně dívat kvantifikovatelným způsobem dříve nemožným. Laser se odrazí od krajiny v detailu až na několik centimetrů, rozlišuje rozdíl mezi hladkým povrchem, skalnatým povrchem a tloušťkou vegetace. Takto lze zjistit i sklon porovnáním výšek mezi body.
Campbell použil mapy LIDAR z opentopography.org pro výpočet sklonu, drsnosti a vegetace v Utahských Wasatch Mountains. Poté vyslal 31 dobrovolníků na 1 276 načasovaných výletů a na základě těchto tří proměnných porovnal jejich cestovní rychlosti. Některé z výsledků byly intuitivní, i když to stále pomáhá kvantifikovat. Například sklon měl největší účinek. Vegetace vyšší než 2 metry - nad výškou hlavy - brání cestování méně a vegetace kratší než 15 centimetrů měla zanedbatelný účinek. Dokonce i vegetace, která bránila, byla často zmírňována cestami, které jím procházely. Podrobné informace o tom, jak každý z těchto faktorů ovlivňuje rychlost, mohou pomoci optimalizovat únikové cesty - nyní mohou vědci požáru aplikovat relativní rychlosti v jiném terénu na jakoukoli oblast mapovanou LIDAR a software mapuje cestu s nejmenší možnou kombinací svahu, drsnosti a vegetace.
Dobrovolníci šli po stezkách s různými svahy, drsností povrchu půdy a hustotou vegetace. (Michael Campbell) Jakmile získáte LIDAR mapu těchto faktorů - žádný snadný úkol, upozorňuje Campbell, protože ne všechny USA byly dosud zmapovány a posouzení každého faktoru vyžaduje velké množství zpracování - můžete tyto informace proměnit v rychlý nástroj pro vyhledávání tras v reálném čase, kde hasiči připojují své místo a cíl a algoritmus rychle mapuje všechny možné trasy a vybere nejrychlejší cestu, která odpovídá terénu.
"Hasič není vůbec dlouho na stejném místě, " říká Campbell. "Cílem by bylo zmapovat vegetační podmínky v širokém měřítku, a to by muselo být aktualizováno relativně často." Skutečné nalezení trasy však bylo možné provést téměř okamžitě. “
Ještě než bude hasiči skutečně mít tento nástroj ve své sadě, bude ještě mnoho práce. Campbellova a Butlerova studie ukázala, že mapy LIDAR lze měřit tak, aby ukazovaly nejrychlejší možnou trasu na základě tří proměnných, které měřily. Existují však i jiné proměnné, které se týkají cestování po divočině, a zatímco spolupráce s lesní službou činí Campbell optimistickým co do implementace, skutečný nástroj však musí být zabalen ve formě, kterou mohou hasiči použít, jako je mobilní aplikace.
Stále však existují faktory, které technika nemůže vysvětlit, upozorňuje Alexander, který na projektu nepracoval. "Campbellova studie měla spoustu skvělých poznatků a velké využití LIDAR a technologie, ale není to to, co bych považoval za kompletní studii, " říká. "Vědět, jaká by byla vaše cestovní rychlost, je jedna věc, ale stále musíte mít předpovědi o tom, co oheň udělá."
Campbell našel nejúčinnější trasy v pohoří Wasatch v Utahu tím, že do algoritmu zapojil účinky svahu, hustoty vegetace a drsnosti povrchu půdy. (Campbell, et al. 2017) Technika LIDAR společnosti Campbell řeší relativní rychlost - která cesta je nejúčinnější - ale ne absolutní, takže nemůžete říci, jak rychle se hasiči budou pohybovat. Dobrovolníci, kteří procházeli transektem, nebyli hasiči a nenesli balíčky (v případě nouze se hasiči učí, aby své balíčky upustili). Někdy mohou zlepšení trasy, například stezka nebo silnice nebo spálená oblast, nabídnout rychlý únik, ale mapy LIDAR nejsou dostatečně aktuální, aby to viděly. To je také méně použitelné pro požáry, které se odehrávají ve více obydlených oblastech, jako jsou probíhající požáry v severní Kalifornii, kde byl kladen důraz spíše na evakuaci než na oheň, a které mohou mít dostatek silnic, aby se vyhnuly potřebě únikových cest do divočiny. Studie nezahrnovala chování při požáru ani rychlosti větru, které by mohly změnit oheň.
"[Yarnellův oheň byl] druh dokonalého příkladu relativních krajinných podmínek, které mohou ovlivnit efektivitu cestování, ale spousta toho, co se stalo v Yarnell, mělo co do činění se změnami větru, změnami chování při požáru, neočekávanými podmínkami. To je typ věcí, které v našem modelu nezohledňujeme, “říká Campbell. "Nechceme říci, že kdyby Granite Mountain Hotshots [skupina hasičského sboru Prescott, která bojovala s ohněm Yarnell], měla naši technologii, některé věci by se změnily." Chceme být velmi opatrní, abychom nic takového nedělali. “
Nemusí to být úplné, ale toto použití LIDARu by mohlo být mocným nástrojem a je to jen jeden ze způsobů, jak vědci požáru přinášejí moderní technologii hasičům divočiny. Požární laboratoř americké lesnické služby, kde Butler pracuje, provozuje pokračující projekty, jako je například nástroj pro modelování větrného větru nazývaný WindNinja, který dokáže podrobně expresovat větrné vektory na mobilním telefonu až do hloubky 200 nebo 300 stop. Jiní hledají sledovací zařízení, která pomáhají lokalizovat jednotlivé hasiče, drony s infračervenými kamerami k nalezení obětí a další data ze satelitního snímání.
"Vždy máme za cíl nulovou smrtelnost, " říká Butler. "To je jediný cíl, který můžeme mít." Jediným způsobem, jak se tam dostat realisticky, je dostat se do bodu, kdy každá posádka ví, kde se nachází, v tomto terénu, vzhledem k ohni, a má informace o počasí v reálném čase a ví, kde ostatní posádky jsou v oblasti. Tato technologie existuje a je to vlastně jen o pokusu přijít na to, jak to lze implementovat do aplikace pro řízení požáru v divočině. “
