2023年夏威夷拉海纳的大火造成100多人死亡，烧毁了毛伊岛6,500英亩的土地。这场大火是一个悲剧性的例子，表明野火迅速蔓延使得有效的应对工作无法进行，从而造成了生命和财产的损失。
如果技术能够帮助人们更早发现野火，那会怎样？解决方案可能就在你的口袋里：一部手机。
南加州大学计算机科学研究人员开发了一种新的众包系统，该系统利用安装在高火灾威胁地区的低成本移动电话网络，将绘制野火地图的时间从几小时大幅缩短到几秒钟。在计算机模拟中，该系统FireLoc可以探测到3,000英尺外的火势，并成功地绘制出距离起火点180英尺以内的野火地图。
在火灾发生后数秒内检测野火
研究人员称，这篇题为“FireLoc：低延迟多模式野火地理定位”的论文于11月5日在ACM SenSys上发表，作为概念验证。但它在现实世界中会如何发挥作用呢？
对于用户来说，这很简单。高风险地区附近的居民和企业可以在自家后院或建筑物上安装价格实惠、防风雨的手机，将其连接到电源，然后将摄像头对准附近的树木和灌木丛。
在幕后，复杂的多模态分析和计算机视觉模型处理从手机的基本摄像头和传感器收集的数据，快速检测野火，通常在火势发生后几分钟甚至几秒钟内。
该系统优先考虑隐私，重点关注人类活动最少的区域，主要捕捉植被和荒野的图像。经过调整的物体定位技术还可确保系统集中关注火灾风险，而不会无意中捕捉到人物或房屋的图像。
与极端气候可持续共存
对于那些生活和工作在空旷空间边缘的人们来说，这些空旷空间传统上充满了草、灌木和木材等干涸的燃料来源，如此迅速的反应可能意味着生与死的区别——或者是拥有一个家还是失去它。
在南加州，该技术可以作为保护荒地-城市交界处（WUI）地区（如好莱坞山、圣莫尼卡山和圣盖博谷）居民和房屋的最佳方式。此外，计算机科学博士生、论文主要作者付晓（音）表示，整个装置的成本不到100美元。
付晓（音）说道，“FireLoc设想的未来是，我们将提供更有效的野火应对措施，在WUI中提供更好的支持，并与极端气候更加可持续地共存。”
对野火环境进行严格的测试
传统的野火探测方法（如瞭望台、卫星和无人机）各有缺点，包括成本高、不方便、响应时间慢和电池寿命有限。因此，消防员通常依靠人工观察来发现新火灾，这使得很难确定火灾的确切位置。
付晓（音）表示：“这对消防部门来说也是非常难以承受的，尤其是像天堂镇这样迅速蔓延的火灾。”他指的是2018年北加州发生的致命的坎普大火，那场大火造成85人死亡。
该团队通过运行基于2019年盖蒂大火数据的模拟器来评估其测绘工具的有效性，这场大火烧毁了洛杉矶745英亩的土地。通过采用现实世界的地形3D模型并模拟真实的野火场景，他们评估了该系统的整体性能，包括其准确定位野火的能力及其可扩展性。
每台摄像机的安装高度都与住宅二楼或屋顶的高度相同，大约高出地面30英尺。结果很明显：通过采用FireLoc，研究人员仅用四台摄像机就成功探测到了目标区域内40%以上的野火。
付晓（音）说：“模拟器让我们能够对野火环境进行严格的测试。我们能够控制可扩展性——比如增加摄像头的数量——准确度是否会提高？覆盖范围是否会扩大？”
重新定义问题并提出解决方案
虽然相机的位置信息非常重要，但众包也发挥着同样关键的作用。只需电力、互联网连接和手机（放在防风雨支架中），该软件就会每隔30秒自动拍摄一张照片。
付晓（音）说：“通过提供多个地点，该系统能够优化出安装额外摄像头进行野火监测的最佳位置。”
当多个摄像头检测到可能的烟雾或火灾时，它们会将信息传输到云服务器，云服务器使用数字高程模型、计算机视觉技术和其他复杂的计算工具将多幅图像拼接在一起。这是一个复杂而关键的过程，Raghavan说，但你不需要高质量的图像。算法会确定摄像头的放置位置以优化覆盖范围。
据研究人员所知，这是第一个专门为野火探测设计的智能、低成本众包系统。
在现实条件下测试该系统需要社区成员在自己的房屋上安装智能手机作为野火传感器——该团队计划在未来开展参与性研究，以了解人们将如何使用该技术。
