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Wie KI die Folgen von Waldbränden weltweit eindämmt

DAS WICHTIGSTE IM ÜBERBLICK

Der Klimawandel hat die Zahl der Waldbrände erhöht, was zu erheblichen Schäden für die Bevölkerung, zum Verlust von Menschenleben und zu einem enormen Druck auf das Brandschutzpersonal führt. Zur Bewältigung dieser Krise setzen Regierungen rasch fortschrittliche KI-Technologie ein. Feuerwehrleute und Start-ups nutzen KI-gestützte Kameras zur frühzeitigen Erkennung von Rauch und KI-Modelle zur Vorhersage potenzieller Auslöser von Flächenbränden.

Die Folgen von Lauffeuer in vielen Ländern sind der Tod von Menschen und Tieren sowie die Vernichtung von Millionen Hektar Wald.

In einem Bericht des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) wird eine Zunahme der Waldbrände um 50 % bis zum Jahr 2100 prognostiziert.

Die Autoren einer Studie über die Waldbrandprävention und -bewältigung, Arunima Sarkar, Sirin Altiok Şebnem und Güneş Söyler, erklären: „Die weltweit steigende Zahl von Waldbränden macht die Entwicklung innovativer Lösungen und neuer Technologien erforderlich.“

Hier kommt die künstliche Intelligenz (KI) ins Spiel, die die Art und Weise, wie wir Waldbrandgefahren bekämpfen und eindämmen, völlig neu definieren kann.

Die Behörden nutzen verschiedene Methoden zum Schutz vor Lauffeuer, z. B. Daten aus verschiedenen Quellen, den Einsatz von Arbeitskräften und Maschinen sowie die Verfolgung von Waldbränden in gefährdeten Regionen.

Dennoch müssen die Verfahren, Technologien und Systeme zur Schaffung eines Rahmens integriert werden.

Im Folgenden werden die Entwicklung eines solchen Rahmens und seine Vorteile erläutert.

KI und integrierter Ansatz zur Vorbeugung von Waldbränden

Regierungsbehörden nutzen verschiedene Instrumente und Systeme zur Bewältigung von Waldbränden.

Zum Beispiel die Verfolgung von Warnungen oder Diskussionen über Wildfeuer in einer Region in den sozialen Medien, prädiktive Algorithmen, die den Grad der Wahrscheinlichkeit eines Ausbruchs von Flächenbränden vorhersagen, Ressourcenmanagement beim Einsatz von Arbeitskräften und die Erfassung der Leistungen beim Management von Naturkatastrophen.

Damit ist nicht gesagt, dass die Instrumente und Systeme unwirksam sind. Aber es gibt Spielraum für erhebliche Verbesserungen.

Eventuell sind die Systeme, insbesondere die Computersysteme und -lösungen, nicht miteinander vernetzt oder integriert.

So können beispielsweise Vorhersagealgorithmen ein Waldgebiet als besonders gefährdet einstufen und die sofortige Evakuierung von Menschen und Tieren empfehlen.

Die Alarmierung der Behörden zum Handeln kann jedoch bürokratisch oder manuell sein, was die Maßnahmen verzögert.

Wie wäre es, zwei verschiedene Lösungen miteinander zu verbinden: Vorhersagesysteme und Systeme zur Verwaltung der Einsatzkräfte bei Waldbränden?

Wenn das Vorhersagesystem den orangefarbenen Code für den Beginn der Evakuierung anzeigt, wird es mit dem Personalsystem integriert.

Sofortige Benachrichtigungen werden an die Mobilgeräte der für die Evakuierung von Menschen und Tieren zuständigen Personen gesendet.

Einzige Quelle der Wahrheit

Wenn man eine so gefährliche Bedrohung wie einen Flächenbrand, der Menschenleben kosten und Wälder und Häuser zerstören kann, eindämmen will, sind Informationen aus mehreren ungeprüften Quellen das Letzte, was man sich wünscht.

Ein Rahmen mit genau definierten und validierten Informationsquellen, aus denen Daten zur weiteren Verarbeitung in das System fließen, kann Warnungen beschleunigen.

Ein integrierter Rahmen definiert die Arten der benötigten Ressourcen, die Rollen, den Zeitpunkt des Eingreifens, die geschätzte Ankunftszeit sowie die Arbeitsabläufe und Prozessflüsse, die festlegen, wie Daten oder Informationen zur richtigen Zeit an die richtige Ressource gelangen sollen.

Außerdem wird eine Hierarchie der Ressourcen festgelegt, damit Notfälle besser bewältigt werden können.

Wie hilft KI bei der Bekämpfung von Waldbränden?

Als Beispiel hierfür dient die Unterstützung der Behörden bei der Bekämpfung von Waldbränden durch die Produkte von Google.

In seinem Blog behauptet Google, dass es im Jahr 2023 bei 120 Brandkatastrophen weltweit über 30 Millionen Menschen rechtzeitig mit Sicherheitsinformationen versorgt hat.

Der Wildfire Boundary Tracker setzt KI und Satellitenbilder zur Bereitstellung von Echtzeitinformationen über Waldbrände ein, insbesondere in Ländern wie den USA, Mexiko, Kanada und Australien.

Die Systeme nutzen Live-Daten der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), der Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES) sowie die Datenanalysefunktionen von Google Earth und werten verschiedene Waldbrände auf der Erde aus.

Das System führt verschiedene Berechnungen mit diesen Daten in der Google Earth Engine durch, um die betroffenen Gebiete mit großer Genauigkeit zu identifizieren.

In Kooperation mit dem U.S. Forest Service unterstützt Google die Ausbildung von Feuerwehrleuten, damit sie Waldbrände effektiver bekämpfen können.

Dies hilft, die richtigen Informationen über den Ort und die Größe des Waldbrandes zu erhalten und die richtige Ausbildung und Ausrüstung mitzubringen.

Der U.S. Forest Service hat ein Modell für die Schulung der Feuerwehrkräfte. Bei diesem Modell kommt maschinelles Lernen (ML) zum Einsatz, um wirksame Maßnahmen zur Brandbekämpfung zu planen und ausgedehnte Waldbrände sicherer und erfolgreicher zu bekämpfen.

Dazu werden eine Vielzahl von Daten aus verschiedenen Quellen wie z. B. Satellitenbildern herangezogen.

Die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) und die Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES) verarbeiten die Informationen, um daraus potenzielle Brandherde, das aktuelle Wetter und die Vorgeschichte des Gebiets in Bezug auf Waldbrände abzuleiten und dann Vorhersagen zu treffen.

Fazit

Die KI erweist sich bereits als starker Verbündeter im Kampf gegen Waldbrände und kann die Bemühungen von Behörden, Feuerdiensten und Feuerwehrleuten wirksam ergänzen.

Die wichtigsten Vorteile sind vorausschauende Analysen, rechtzeitige Warnungen, Notrufe, Echtzeit-Auswertungen und die Fähigkeit, große Datenmengen zu verarbeiten.

Angesichts der weltweit steigenden Zahl von Brandkatastrophen ist die Auswertung großer Datenmengen von besonderer Bedeutung.

Aufgrund der globalen Erwärmung nimmt auch die Zahl der Waldbrände zu.

Unabhängig von den erzielten Fortschritten bei der KI muss jedoch ein integrierter Ansatz oder Rahmen zur optimalen Nutzung der Vorteile gewählt werden.

Trotz aller Erfolge bedarf es der Umsetzung eines einheitlichen Rahmens auf globaler, nationaler und regionaler Ebene.

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Kaushik Pal
Technischer Redakteur

Kaushik ist technischer Architekt und Softwareberater und verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in den Bereichen Softwareanalyse, -entwicklung, -architektur, -design, -prüfung und -schulung. Er interessiert sich für neue Technologien und Innovationsbereiche. Er konzentriert sich auf Webarchitektur, Webtechnologien, Java/J2EE, Open Source, WebRTC, Big Data und semantische Technologien. Kaushik ist auch der Gründer von TechAlpine, einem Technologie-Blog/Beratungsunternehmen mit Sitz in Kolkata. Das Team von TechAlpine arbeitet für verschiedene Kunden in Indien und im Ausland. Das Team verfügt über Fachwissen in den Bereichen Java/J2EE/Open Source/Web/WebRTC/Hadoop/Big Data-Technologien und technisches Schreiben.