天津大学火场态势研判系统高原演练首用 为空地协同森林灭火提供智能决策支撑

在当前防灾减灾工作中,高原山区森林火灾因地形复杂、气象变化剧烈而成为应急处置的重难点。

长期以来,火场态势难以精准预测、灾后演变难以科学回溯等问题制约了防控效率的提升,亟待新技术突破。

天津大学团队针对这一现实需求,经过多年攻关,推出了具有自主知识产权的智能决策系统,为破解复杂环境下的火灾防控难题提供了新的解决思路。

问题与现状方面,传统森林火灾防控主要依赖于人工经验判断和单一数值模型预测,面对高原山区复杂多变的火场环境显得力不从心。

一方面,真实火灾数据获取困难,历史样本严重不足,使得基于经验的预测方法准确性难以保证;另一方面,灾后缺乏有效手段对火势演变过程进行精确回溯,不利于防灾知识的积累和应急预案的完善。

这些瓶颈直接影响了指挥决策的科学性和应急处置的效率。

为解决这些问题,天津大学研发团队采取了创新性的技术路径。

系统采用仿真数据训练与深度学习融合的方法,通过多重环境一致性筛选机制,有效提升了模型在真实场景下的适应能力和预测可靠性。

在灾后复盘功能上,团队巧妙设计了统一的深度学习模型,使火势预测和过程回溯两项任务相互验证、协同优化,既提高了研判精度,又显著降低了对算力资源的依赖,更加契合前线实战的需求。

同时,配套的多机协同无人机系统可以实现大范围、多视角的火场信息感知,为系统提供高质量的实时数据支撑。

在云南丽江的联合实战演练中,该系统的优势得到充分展现。

演练模拟了高原山区典型复杂地形和极端火情,天津大学团队利用无人机搭载系统进行实时火场侦察,通过融合地形、植被、气象等多源信息,精准定位火线位置,智能预测火势蔓延趋势,并为航空灭火飞行路径规划提供决策依据。

实测数据表明,相比传统数值仿真方法,该系统火势预测精度提升约30.4%,推理速度提升5倍,完全突破了传统手段难以精准回溯火场演变过程的技术瓶颈。

这些指标的提升意味着指挥调度的科学性和应急处置的效率得到了显著改善。

从科研成果来看,该系统已获得三项国家发明专利授权,相关理论研究在神经信息处理系统大会、国际计算机视觉与模式识别会议等人工智能领域国际顶级会议上发表,体现了该研究的学术价值和创新水平。

这表明我国在应急管理领域的技术创新正在取得重要突破,为森林草原火灾防治体系的智能化、高效化升级转型提供了有力支撑。

展望未来,随着该系统的进一步完善和推广应用,有望在全国高风险火灾地区得到推广,为各地应急管理部门提供更加先进的决策支持工具。

同时,该系统积累的防灾知识和经验也将为完善森林火灾防控预案、提升防灾意识提供重要参考。

从人工瞭望到智能感知,从经验判断到数据决策,我国森林防火正经历着深刻的技术变革。

这项突破不仅彰显了高校科研"把论文写在祖国大地上"的实践导向,更预示着应急管理体系建设正在向"科技赋能、智慧防控"的新阶段迈进。

当技术创新与生态保护同频共振,我们有望构建起更立体、更高效的绿色安全屏障。