Google 出新嘢：FireSat 衛星，更快偵測山火！

揭開FireSat的發射：一個更早發現野火的系統

首顆早期野火探測和緩解的開創性衛星已經升空。這個項目是如何形成的？

回憶起四年前的加州野火

朱麗葉·羅森伯格（Juliet Rothenberg）清晰地記得四年前在加州野火期間撤離她的社區。“當我們撤離後，我們不斷查看衛星影像，以了解火勢是否越過了馬路，因為如果越過了，我們就知道我們的社區會被燒毀，”她說。幸運的是，這並沒有發生——但在撤離過程中，朱麗葉卻因為缺乏更好的數據而等待了幾個小時的更新。

野火在全球範圍內越來越常見，從澳大利亞到亞馬遜再到美國的燒毀面積屢創紀錄。當前的衛星影像往往解析度低，更新頻率不高，且無法探測小型火災。“我們完全不知道我們的社區是否安全，”朱麗葉說。“我們每12小時才收到一次更新的衛星影像，而整個灣區的天空卻是紅色、煙霧彌漫。”更令人震驚的是，她意識到野火當局所擁有的數據並沒有比她的更好。

朱麗葉已經意識到需要更好的野火探測技術。她是谷歌研究部門氣候人工智慧項目的產品總監，這個團隊正參與FireSat衛星項目的開發，旨在及早探測和追蹤野火——在它們造成巨大破壞之前。本週，FireSat的首顆衛星已經發射。當整個衛星星座在未來幾年內投入運行時，它將能在20分鐘內探測到僅5×5米大小的火災——大約是教室的大小。這在緩解野火的科學和實踐上是一個重大進步。以下是這個項目誕生的過程。

更早、更準確地發現火災

谷歌研究部門和衛星製造商Muon Space是地球火災聯盟（Earth Fire Alliance）的創始合作夥伴之一，這是一個非營利組織，專門負責FireSat項目。首顆衛星的資金部分來自AI Collaboratives: Wildfires，這是一個由Google.org創建的倡議，聚集了主要的非營利組織、學術機構、政府機構和公司，目標是利用人工智慧來防止野火造成的毀滅性影響。作為AI Collaboratives的一部分，Google.org提供了1300萬美元的資金來支持FireSat星座首顆衛星的發射。

來自Google.org和摩爾基金會的資金使得FireSat的實際工作得以啟動。聯合創始人克里斯·范阿斯代爾（Chris Van Arsdale）充滿動力。“我們知道我們真的需要控制野火的二氧化碳減排，”這位在谷歌從事氣候和能源項目的專家說。朱麗葉解釋道，二氧化碳排放形成了一個惡性循環：氣候變暖和乾燥使得野火更頻繁地發生並出現在新地區。這些火災釋放更多的二氧化碳，導致熱量被困在大氣中，造成氣溫上升和氣候變化加速。改善野火管理也能保護面對這些威脅的生命、家園和社區。

FireSat擴展了我們在2020年首次推出的野火響應工作（最近在洛杉磯使用），該工作利用人工智慧和衛星影像創建野火邊界圖。這使得尋求谷歌搜索和地圖以獲取有用信息的人能夠看到其所在區域野火的大致大小和位置，同時還能通知附近社區如何保持安全。

在人工智慧基於野火探測方面取得重大進展的同時，團隊也意識到當前衛星影像的限制，並開始尋求未來火災探測的進步。“當前一些衛星每五分鐘拍攝一次照片，但解析度較低，”克里斯解釋道。“如果你能在影像中看到舊金山，那已經是運氣了。你絕對不會在火災只幾英畝大小時就發現它。”此外，許多野火是由山區的雷擊引起的——這些地方的飛機和無人機可能無法持續飛行並收集影像，直到火勢失控。

團隊考慮了多種探測選擇，包括高空無人機，最終選擇了衛星。克里斯表示，這在很大程度上是因為在探索階段衛星的價格顯著下降。而且他們還找到了一個合作夥伴Muon Space，這家公司設計、建造和運營衛星。

建立（和測試）新的AI模型

這個新的AI能迅速將某個地點與該地點的過去影像進行比較，考慮到附近的基礎設施和當地天氣，以確定是否有火災。

“區分真實火災和環境中的隨機‘噪音’是一個挑戰，”克里斯說。“我們必須確定在哪裡劃定界限，什麼是實際的火災，什麼是傳感器問題或像素錯位。”開發一個實用的科學解決方案需要大量的測試和改進；他們甚至用一架飛機載著傳感器來實驗他們的進展。“第一次使用飛機時，我們團隊的一位成員在後院點燃了燒烤和火坑，這樣我們就可以飛過去測試，”項目經理艾瑞卡（Erica）說。“傳感器能夠捕捉到。”

準備發射——以及未來

在這些訪談進行時，首顆FireSat衛星剛剛抵達SpaceX的發射場。

就在昨天，谷歌研究團隊的成員觀看了火箭——以及衛星——升空。“由於發射日期變動很大，我們決定不訂機票，而是大家一起開車過去，”艾瑞卡說。“我們稱之為‘小型麵包車旅行計劃’。”雖然欣喜於看到他們的努力得以升空，但他們更期待看到消防員和應急響應者如何利用FireSat更快、更有效地作出反應。

從大局看，FireSat將幫助推進野火的基本科學。衛星數據將有助於建立全球火災擴散的歷史記錄，讓科學家能更好地建模和理解野火行為。“FireSat不僅僅是應急響應工具，”朱麗葉說。“它也是減少溫室氣體排放的出色工具。這個星座實際上在減緩氣候變化的同時，也在對抗氣候變化，這是非常美好的。”

這項技術的發展不僅體現了科技的進步，更是人類對抗氣候變化努力的一部分。透過更精確的火災探測，我們能夠提前干預，減少損失，保護生命和環境。FireSat的成功將成為未來更多創新項目的基石，並可能改變我們對於自然災害的應對方式。

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