FireMan: Miehittämättömiin ilma-aluksiin perustuvat ratkaisut metsäpalojen hallintaan

Maastopalot ovat yksi suurimmista ilmastonmuutoksen aiheuttamista maailmanlaajuisista ympäristöuhkista. FireMan-konsortion tavoitteena on kehittää uutta, tekoälyyn perustuvaa teknologiaa metsäpalojen nopeatempoiseen havaitsemiseen ja tilannetietoisuuden luomiseen metsäpalojen aikana käyttämällä autonomisia miehittämättömiä ilmajärjestelmiä (UAS, droonit). Tutkimustavoitteet liittyvät kahteen pääalueeseen ”Autonominen lentäminen” ja ”Tilannetietoisuus ja päätöksentekotuki”.
Wildfire

äܱٳٱ

Hankkeen kesto
-
Tutkimuksen painoala
Luonnon perusilmiöt ja matemaattinen ajattelu
Tutkimusalue
Spektrikuvantamisen laboratorio
Laskennalliset tieteet
۳ٱ𾱲ٲö
Finnish Geospatial Research Institute (FGI) in the National Land Survey of Finland, University of Oulu/CWC - Networks and Systems and VTT Technical Research Centre of Finland Ltd
Tiedekunta
Informaatioteknologian tiedekunta
Rahoitus
Suomen Akatemia

Hankekuvaus

FireManin tavoitteet ja yhteenliittymä

Maastopalot ovat yksi ilmastonmuutoksen aiheuttamista suurimmista maailmanlaajuisista ympäristöuhista. FireMan-konsortion tavoitteena on kehittää uudenlaista, mullistavaa tekoälyyn perustuvaa teknologiaa maastopalojen nopeaan havaitsemiseen ja tilannetietoisuuden luomiseen maastopalojen aikana miehittämättömien ilma-alusten avulla. Tutkimuksessa tarkastellaan autonomista lentämistä näköyhteyden ulkopuolella olevien lennokkien ja lennokkiparvien avulla, liitettävyyttä ja autonomista tilannetietoisuuden hankkimista kaukokartoituksen avulla sekä kehitetään DigitalTwin-pohjainen päätöksenteon tukijärjestelmä maastopalojen hallintaa varten.

Monitieteiseen konsortioon kuuluu tutkijoita Maanmittauslaitokselta, Jyväskylän ja Oulun yliopistoista ja VTT:ltä sekä laaja yhteistyöverkosto. FireMan pyrkii tuottamaan tieteellisiä läpimurtoja ja yhteiskunnallisia vaikutuksia kehittämällä digitaalisia ja vähäpäästöisiä teknologioita, jotka tukevat suuresti ilmastonmuutokseen sopeutumisen ja sen hillitsemisen tavoitteita.

Jyväskylän yliopiston tutkimus

Tutkijamme kehittävät maastopalojen varhaiseen havaitsemiseen menetelmiä, jotka soveltuvat drone-kaukokartoitukseen, keskittyen suurten alueiden näköyhteyden ulkopuolella oleviin tekniikoihin sekä korkealla sijaitseviin ja suuria alueita kattaviin tekniikoihin.  

Menetelmiä kehitetään käyttäen hyväksi hankkeen laajoilla kuvauslennoilla kerättyä dataa ja Internet-kuvanlähteitä. Tällä hetkellä testaamme erilaisia koneoppimiskehyksiä, esimerkiksi YOLOa, ja esikäsittelemme pohjoisten metsien kuvantamismateriaalia, joka julkaistaan myöhemmin esikäsiteltynä taustatotuudellisena  avoimena datana tutkimuskäyttöön. Toinen tavoitteemme on palon leviämisen mallintamisen ja tekoälyn yhdistäminen tehokkaiden välineiden kehittämiseksi palon leviämisen ennustamiseen.