无人机辅助的丛林火灾时空分析与管理:以2020年维多利亚丛林火灾为例( UAV Assisted Spatiotemporal Analysis and Management of Bushfires: A Case Study of the 2020 Victorian Bushfires )

Hafiz Suliman Munawar Fahim Ullah Sara Imran Khan Zakria Qadir Siddra Qayyum

澳大利亚经常遭受毁灭性的森林火灾，严重影响其经济、景观、森林和野生动物。必须对这些森林火灾进行管理，以拯救财富、野生动物和植被，减少死亡和有害的环境影响。目前的研究提出了一个综合的模型，该模型使用了基于地理信息系统(GIS)、遥感和无人机(UAV)的森林火灾评估和缓解的混合方法。可见光红外成像辐射计套件(VIIRS)和中分辨率成像光谱仪(MODIS)的火灾产品用于监测维多利亚地区因2020年丛林火灾而被烧毁的地区。结果表明，1500 m的集料是估算火烧面积的最佳产量。已确定的热点在该州的东部地带，该地带向北向新南威尔士州推进。R2值在0.91-0.99之间表明了本研究所用方法的适用性。在0.03～2.9之间的健康Z值指数显示了热点的统计显著性。对2019-20年维多利亚丛林火灾的额外分析显示，与气候变化和印度洋偶极子现象相关的火灾半径很大。采用贪婪算法、路由内算法、路由间算法、禁忌算法和粒子群优化算法(PSO)对无人机路径进行优化，其中粒子群搜索算法在管理森林火灾灾害方面比所有测试方法运行时间更快、成本更低。粒子群算法对贪婪算法的平均改进分别为2%和1.2%。此外，与路由间方案相比，成本降低了1.5%，与路由内算法相比，成本降低了1.2%。当地灾害管理当局可以立即采用拟议的系统来评估森林火灾灾害，并启动立即应对计划。

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