Mappatura degli incendi con i droni

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DJI lavora con 16 agenzie di primo soccorso per la risposta alle catastrofi e la valutazione dei danni per il più micidiale incendio della California

Le città di Paradise e Magalia nella California del Nord, situate ai piedi della Sierra Nevada, erano un tempo comunità fiorenti con oltre 27.000 abitanti. L’8 novembre 2018, l’incendio chiamato “Camp Fire” ha cambiato tutto questo in poche ore. Migliaia di persone sono state colpite da questo incendio violento, quasi 100 persone hanno perso la vita, molte migliaia hanno perso la casa.

Per due giorni, in bilico sui terreni bruciati del fuoco più distruttivo dello stato, una legione di droni ha iniziato a registrare le immagini della devastazione sottostanti nel tentativo di aiutare le persone che hanno perso le loro case. Quando finirono, raccolsero 70.000 immagini su 17.000 acri, ottenendo 1.4 trilioni di pixel di dati.

Le riprese e le mappe dettagliate aiuterebbero le persone a determinare le condizioni delle loro case e ad accelerare le richieste di risarcimento. Il filmato potrebbe anche aiutare gli equipaggi di recupero, le squadre di demolizione, gli urbanisti, gli scienziati, i ricercatori e il pubblico in generale, per comprendere meglio la situazione.

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Butte County ha pubblicato una serie di mappe ad alta risoluzione, tra cui immagini di droni unite, panorami interattivi a 360 gradi e mappe prima/dopo che mostrano l’impatto di Camp Fire con informazioni GIS dettagliate.

L’operazione di 518 voli coordinati, da parte di 16 agenzie di pronto intervento del Nord della California, è una delle più grandi risposte di droni a una catastrofe nella storia della nazione. Le 16 squadre UAV erano guidate dall’ufficio dello sceriffo della contea di Alameda. La polizia di Stockton, l’ufficio dello sceriffo della contea di Contra Cost e il distretto di protezione antincendio di Menlo Park hanno avuto la presenza della maggior parte dei membri della squadra, con la polizia di Union City, la polizia di Hayward e l’ufficio dello sceriffo della contea di Stanislaus. La polizia di San Francisco ha supervisionato la mitigazione dello spazio aereo. Oltre ai voli di mappatura, sono stati creati oltre 160 panorami completi a 360 gradi e panoramici interattivi con l’aiuto di Hangar, così come il video georeferenziato è stato girato lungo le principali strade in Paradiso attraverso Survae. Questo set di dati stratificato è stato elaborato in tempo record.

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Le foto e i video girati dai droni erano tutti georeferenziati e uniti in un formato di mappa, rendendo possibile per i residenti di controllare lo stato delle loro case con l’app interattiva AI. Le autorità della contea di Butte hanno rilasciato pubblicamente le mappe e la fotografia aerea anche prima che molti residenti fossero stati liberati per entrare nella zona del fuoco per controllare le loro case. Accedere alla mappa del campo di fuoco della contea di Butte.

“Speriamo che questo aiuterà le persone a capire la devastazione con cui abbiamo a che fare, capire il compito molto difficile che abbiamo”, ha detto lo sceriffo della contea di Butte Kory Honea. “Speriamo che fornisca loro informazioni che possano aiutarli a far partire le loro richieste di risarcimento”.

L’impostazione della missione

Quando le squadre arrivarono il terreno e l’aria era ancora in condizioni severe con un sacco di fumo e pennacchi che uscivano dal fuoco. I vigili del fuoco hanno dovuto lavorare con le maschere e rimanere attenti ai vari rischi e pericoli durante le loro missioni.

L’area di comando della missione locale era la sala conferenze del team Menlo Park Fire a Chico. Il Menlo Park Fire Strike Team era già stato al Camp Fire negli ultimi 10 giorni a proteggere le strutture e combattere i muri di fuoco. Mentre venivano esonerati dal servizio, hanno scambiato attrezzature, informazioni e organizzato per due dei loro membri per ri-schierare come parte del team UAV per le missioni di mappatura.

La grande quantità di dati è stata inviata fisicamente ogni giorno al centro di elaborazione dati basato su DroneDeploy, un partner di soluzioni software DJI, nella sede centrale di San Francisco. Il team di elaborazione dei dati è riuscito a creare una mappa dettagliata e interattiva entro 24 ore dalla ricezione delle immagini e dei dati dei droni. Questa è stata la più grande risposta coordinata dei team di droni a un disastro nella storia, ma sicuramente la più veloce inversione di enormi quantità di dati.

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Le sfide della mappatura di un’area grande come 13.000 campi da calcio

Suddivisione della Mappatura delle Zone

Furono necessari molti voli per coprire un’area di 17.000 acri, circa la dimensione di 13.000 campi di calcio uno accanto all’altro. Una delle sfide era come impostare correttamente e dividere le diverse aree e creare mappe.

Le squadre sono riuscite a creare aree allineate con le strade principali e si sono anche assicurate che ci fosse una sovrapposizione sufficiente tra le diverse aree in modo che le aree mappate individualmente si sovrapponessero l’una con l’altra e fossero collegate bene alla fine.

L’enorme area è stata infine suddivisa in oltre 30 aree, ciascuna di 250-300 acri, che necessitano di 4-6 batterie ciascuna per mappare. Una volta fatto ciò, sono state create mappe master da utilizzare nell’area di comando UAV per tutte le informazioni UAV e la spedizione delle squadre.

Standardizzazione della piattaforma drone

È un incubo logistico mappare 17.000 acri con più rotori, in un ambiente che ha molto fumo nell’aria, è un’area disastrosa senza alimentazione, molto poca connettività LTE/4G, ed è anche non completamente piatta, con alberi alti ancora in piedi .

I team hanno standardizzato il processo utilizzando solo piattaforme DJI Phantom 4. Il drone ha una potente fotocamera per le sue dimensioni e il suo costo; sensore da 1 pollice, immagini da 20 MB, con un campo visivo di 84 gradi e un otturatore globale.

Necessità di ricarica

Sorvolando così tanto con una solida sovrapposizione, ci sono voluti 518 voli di mappatura per i team. Ciò significava anche 518 batterie che dovevano essere caricate. È importante avere un sacco di batterie per Phantom 4 completamente cariche, ma questa è solo metà della battaglia. Il radiocomando e il tablet devono entrambi essere ricaricati. Questa è una grande sfida dato che la maggior parte degli operatori UAV non ha più di 6-8 batterie a portata di mano. I team delle missioni di mappatura hanno calcolato nel migliore dei casi che una batteria avrebbe ottenuto circa 45-50 acri mappati. Pertanto, assicurarsi che i team disponessero di un’adeguata fornitura di batterie e caricabatterie era fondamentale per svolgere efficacemente le attività di mappatura.

Gestione dati

La gestione dei dati è sempre una sfida per le missioni di flotta, soprattutto quando si hanno 16 squadre e ancora più droni individuali. È importante avere un funzionamento standardizzato per ogni pilota, che i team devono seguire tutti una serie di protocolli standardizzati su come i dati vengono catturati, archiviati e trasferiti. Questo risultato è stato ottenuto grazie alla stretta sinergia di tutte e 16 le squadre nella missione.

Ma la sfida più grande è come l’enorme quantità di dati sia tradotta in informazioni fruibili e integrata in vari prodotti GIS, Greg Crutsinger, con ScholarFarms, è stato un enorme vantaggio nel coordinare questi sforzi tra i team di risposta e varie agenzie.

Con oltre 70.000 immagini e quasi 500 GB di dati, i team sul campo si sono rivolti alla DroneDeploy, società di software di droni con sede a San Francisco, per fornire assistenza nell’elaborazione dei dati. Poiché non vi era alcun accesso a Internet nella regione, i team UAV dovevano trasportare dischi rigidi di dati a San Francisco, mentre Jono Millin (co-fondatore di DroneDeploy) e membri dei suoi team di vendita e ingegneri caricavano immagini per tutta la notte e il mattino seguente . Il giorno dopo i dati sono stati consegnati in 75 mappe dopo che il team di ingegneri ha creato un enorme cluster di elaborazione nel cloud per gestire l’enorme afflusso di dati delle immagini. Alla fine, 1,4 trilioni di pixel di immagini dei droni catturate diventano una mappa di 100 miliardi di pixel.

Le mappe sono state quindi utilizzate immediatamente dal personale di soccorso e di emergenza. Con le immagini aggiornate, i vigili del fuoco hanno tracciato il danno e pianificato i loro prossimi passi. Le mappe sono state persino utilizzate dalle squadre di ricerca e soccorso per individuare le persone scomparse che potrebbero trovarsi nell’area. Anche le vittime degli incendi boschivi hanno fatto buon uso delle mappe. Con interi quartieri mappati, i proprietari di case sono stati in grado di inviare le immagini ai fornitori di assicurazioni per elaborare le richieste immediatamente, un processo che tradizionalmente può richiedere giorni o settimane. Molti hanno utilizzato le immagini per accedere ai fondi di soccorso della FEMA per le famiglie colpite dagli incendi.

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Lezioni imparate

I droni per il fuoco, in particolare gli incendi boschivi e gli incendi in generale, non solo funzionano come moltiplicatori di forza durante le missioni antincendio, specialmente di notte con sensori termici, ma fungono anche da importante strumento di supporto per la risposta alle catastrofi post-incendio, ricerca e recupero e valutazione del danno.

Per le missioni su larga scala che coinvolgono più di un reparto e un team di droni, la cooperazione e la standardizzazione delle operazioni è di particolare importanza sia durante la missione che successivamente quando i dati acquisiti dal drone vengono elaborati e utilizzati.

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Infine, per la mappa di salvataggio della contea di Butte, nata dal primo schieramento dei droni per la mappatura, sono state necessarie meno di 48 ore complessive. Questa è stata la più grande risposta coordinata dei team di droni a un disastro nella storia, ma sicuramente la più veloce inversione di enormi quantità di dati. I droni continueranno a migliorare la sicurezza dei primi soccorritori riducendo al tempo stesso il tempo di risposta durante le missioni critiche.

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