காடுத்தீயின் புகை ஊடுருவல் படிம தொழில்நுட்பம்: ஆரம்ப கண்டுபிடிப்பு மற்றும் எதிர்வினையை மேம்படுத்துதல்

I. அறிமுகம்

1.1 காடுகள் தீயணைப்பின் முக்கியத்துவம்

காடுகள் தீப்பிடிப்பு உயிரியல் பல்வகைமையை, கார்பன் சேமிப்பை மற்றும் மனித குடியிருப்புகளை கடுமையாக ஆபத்துக்கு உட்படுத்துகின்றன. உலக வங்கியின் படி, உலகளாவிய காடுகள் தீப்பிடிப்புகள் ஆண்டுக்கு 4.6 பில்லியன் டன் CO₂-ஐ வெளியிடுகின்றன, இது காலநிலை மாற்றத்தை வேகமாக்குகிறது. பேரழிவுகளைத் தடுக்கும் வகையில் நேரடி கண்காணிப்பு அவசியமாக உள்ளது, கேமரா அடிப்படையிலான அமைப்புகள் நவீன தீ மேலாண்மையின் அடிப்படையாக மாறுகின்றன.

1.2 பாரம்பரியகேமரா அடர்த்தியான புகையிலுள்ள கட்டுப்பாடுகள்

எப்போது வெப்ப காமிராக்கள் வெப்ப கையொப்பங்களை கண்டறிகின்றன, அவை புகை மறைக்கப்பட்ட சூழ்நிலைகளில் சிரமமாக இருக்கின்றன. ஒரு NASA ஆய்வு புகை வெப்ப மாறுபாட்டை 70% குறைக்கிறது என்று கண்டறிந்தது, இது கண்டறிதலை 2-3 மணி நேரம் தாமதிக்கிறது. இந்த தாமதம் பெரும்பாலும் தீக்களை கட்டுப்பாட்டு மண்டலங்களை மீறி பரவுவதற்கு காரணமாகிறது, இது முன்னணி படிம தொழில்நுட்பங்களின் தேவையை வெளிப்படுத்துகிறது.

II. புகை ஊடுருவல் படமெடுப்பு (SPI) தொழில்நுட்பம்

2.1 மையக் கொள்கைகள்

SPI நெருக்கமான இன்ஃபிராரெட் (NIR) லேசர்களைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் ஒத்திசைவு செய்யப்பட்ட படங்களைப் பிடிக்கிறது, இது புகையை ஊடுருவுகிறது. நானோசெக்கண்ட் லேசர் புல்ஸ்களைப் பயன்படுத்தி காட்சியை ஒளி வீசுவதன் மூலம் மற்றும் பிரதிபலன்கள் இடையே உள்ள "தெளிவான ஜன்னல்" நேரத்தில் படங்களைப் பிடிக்கும்போது, SPI பரவலான புகை அணுக்களை வடிகட்டி, மறைக்கப்பட்ட தீ மூலங்களை வெளிப்படுத்துகிறது.

முக்கிய கூறுகள்:

• NIR சென்சார்கள் (850-940nm): புகை உறிஞ்சலை குறைக்கவும் மற்றும் எதிரொலியை மேம்படுத்தவும்.
• காலிக வடிகட்டி அல்காரிதம்: தீ சிக்னல்களை புகை சத்தத்திலிருந்து வேறுபடுத்த பிக்சல் அசைவுகளை பகுப்பாய்வு செய்கிறது.
• 3D புள்ளி மேக வரைபடம்: துல்லியமான தீ இடத்திற்கான இடவசதி தரவுகளை ஒருங்கிணைக்கிறது.

2.2 செயல்திறன் நன்மைகள்

மெட்ரிக்	பாரம்பரிய கேமரா	SPI அமைப்பு
மூடுபனி காட்சி	10-20%	80-95%
பொய்யான அலாரம் வீதம்	15-25%	<5%
கண்டறிதல் வரம்பு	1-2 கி.மீ	5-8 கி.மீ.

III. உண்மையான உலக செயல்பாடுகள்

3.1 கலிபோர்னியா தீ மேலாண்மை வழக்கறிஞர் ஆய்வு

2021-ல், கலிபோர்னியா SPI-ஐ கொண்ட கேமராக்களை யோசெமிட்டே தேசிய பூங்காவில் பரப்பியது. முடிவுகள் காட்டின:

• அக்னி கண்டறிதல் வேகம்: 45 நிமிடங்களில் இருந்து 8 நிமிடங்களுக்கு குறைக்கப்பட்டது.
• பொய்யான எச்சரிக்கைகள்: 90% குறைந்தது.
• பதில் செலவு: முன்கூட்டிய müdhalil மூலம் சம்பவத்திற்கு $1.2 மில்லியன் சேமிப்பு.

3.2 உலகளாவிய அளவீட்டுக்கூற்றுகள்

சீனாவின் ஜெஜியாங் மாகாணம் SPI-ஐ AI-ஐ இயக்கும் எச்சரிக்கை அமைப்புகளுடன் ஒருங்கிணைத்தது. 2023 ஆம் ஆண்டுக்குள், அவர்கள் அடைந்தது:

• 97% அண்மையில் தீ கண்டறிதல் துல்லியம்.
• 60% மனித காவலர்களின் குறைப்பு.
• வாழ்க்கை நேரத்தில் புகை பரவல் மாதிரிகள் மேக தளங்கள் மூலம்.

IV. தொழில்நுட்ப சவால்கள் & தீர்வுகள்

4.1 செலவுக் குறைப்பு

உயர்ந்த ஆரம்ப செலவுகள் (20,000 ஒவ்வொரு அலகிற்கும்) ஏற்றத்தொடர்வை தடுக்கும். தீர்வுகள்:

• மாடுலர் வடிவமைப்பு: செலவான லேசர் அமைப்புகளிலிருந்து படமெடுக்கும்மாட்யூல்களை பிரித்தல்.
• அரசு-தொழில் கூட்டாண்மைகள்: SPI ஏற்றத்திற்கான வரி ஊக்கங்கள் (எடுத்துக்காட்டாக, அமெரிக்க காடுகள் சேவையின் உதவிகள்).

4.2 கடுமையான சூழல் பொருந்துதல்

கடுமையான நிலைகள் (மழை, மங்கல்வு, தூசி) செயல்திறனை பாதிக்கின்றன. புதுமைகள்:

• மல்டி-ஸ்பெக்ட்ரல் ஃப்யூஷன்: அனைத்து காலநிலைகளுக்கான கண்டறிதலுக்காக SPI-ஐ UV சென்சார்களுடன் இணைத்தல்.
• சுய-சுத்திகரிப்பு முறைமைகள்: நானோ-பூசப்பட்ட கண்ணாடிகள் தூசி மற்றும் ஈரத்தை துரத்துகின்றன.

V. எதிர்கால திசைகள்

1. செயற்கைக்கோள்-SPI ஒருங்கிணைப்பு: NASA VIIRS தரவுகளை நில அடிப்படையிலான SPI உடன் இணைத்து பிராந்திய தீ வரைபடம் உருவாக்குதல்.

2. மைக்ரோ-எஸ்பிஐ ட்ரோன்கள்: <1kg UAV க்கான சிறிய அளவிலான எஸ்பிஐ மாட்யூல்கள், விரைவான ஹாட்ஸ்பாட் ஸ்கான்களை செயல்படுத்துகிறது.

3. பிளாக்செயின் அடிப்படையிலான தரவுப் பகிர்வு: அரசுகள் மற்றும் அன்னிய நிறுவனங்களுக்கிடையேயான பாதுகாப்பான நேரடி தீ தரவுப் பரிமாற்றம்.

தீர்வு

மூடிய ஊடுருவல் படங்கள் காட்டுத்தீ மேலாண்மையில் ஒரு மாறுபாட்டை பிரதிநிதித்துவம் செய்கின்றன. புகை இடையூறின் முக்கிய சவால்களை சமாளிப்பதன் மூலம், SPI அமைப்புகள் அதிகாரிகளுக்கு தீகளை கண்டறிந்து, இடம் கண்டறிந்து, மற்றும் முந்தைய வேகத்திலும் துல்லியத்திலும் பதிலளிக்க அதிகாரம் வழங்குகின்றன. செலவுகள் குறைவாகும் மற்றும் AI/UAVs உடன் ஒருங்கிணைப்பு விரிவடையும் போது, SPI காட்டுத்தீ தடுப்பில் உலகளாவிய தரநிலையாக மாறும்.