Les drones et les capteurs pourraient détecter les incendies avant qu’ils ne se déchaînent

Mis à jour le 25 mai 2021

La vitesse à laquelle un feu de forêt peut déchirer une zone et faire des ravages est tout simplement impressionnante et terrifiante. La détection précoce de ces événements est essentielle pour les efforts de gestion des incendies, qu’il s’agisse d’appeler les pompiers ou d’évacuer les communautés voisines.

Actuellement, la détection précoce des incendies dans les régions éloignées se fait généralement par satellite, mais cette approche peut être entravée par la couverture nuageuse. De plus, même les systèmes satellitaires les plus avancés détectent les incendies une fois que la zone en feu atteint une saisie moyenne de 18,4 km2 (7,1 miles carrés).

Pour détecter plus tôt les incendies de forêt, certains chercheurs proposent une solution innovante qui exploite un réseau de capteurs de l’Internet des objets (IoT) et une flotte de drones, ou véhicules aériens sans pilote (UAV). Les chercheurs ont testé leur approche à travers des simulations, décrites dans une étude publiée le 5 mai dans Journal IEEE de l’Internet des objets, constatant qu’il peut détecter des incendies de seulement 2,5 km2 (un peu moins d’un mile carré) de taille avec une précision presque parfaite.

Leur idée est opportune, car le changement climatique entraîne une augmentation des incendies de forêt dans de nombreuses régions du monde, comme on l’a vu récemment en Californie et en Australie.

«Au cours des dernières années, le nombre, la fréquence et la gravité des incendies de forêt ont considérablement augmenté dans le monde entier, ce qui a eu un impact significatif sur les économies, les écosystèmes et les communautés des pays. La gestion des feux de forêt présente un défi majeur dans lequel la détection précoce des incendies est essentielle », souligne Osama Bushnaq, chercheur principal au Centre de recherche autonome en robotique de l’Institut d’innovation technologique d’Abou Dhabi, qui a participé à l’étude.

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L’approche proposée par Bushnaq et ses collègues implique un réseau de capteurs IoT dispersés dans des régions préoccupantes, comme un parc national ou des forêts situées à proximité de communautés. Si un incendie s’enflamme, les appareils IoT déployés dans la zone le détecteront et attendront qu’un drone en patrouille soit à portée de transmission pour rapporter leurs mesures. Si un UAV reçoit plusieurs détections positives par les appareils IoT, il informera le service de lutte contre les incendies à proximité qu’un incendie de forêt a été vérifié.

Les chercheurs ont évalué un certain nombre de drones et de capteurs IoT différents en fonction du coût et des fonctionnalités afin de déterminer les combinaisons optimales. Ensuite, ils ont testé leur approche UAV-IoT par le biais de simulations, dans lesquelles 18 UAV ont patrouillé 400 kilomètres carrés de forêt, et chaque kilomètre carré abritait 420 capteurs IoT. Le système pourrait détecter des incendies couvrant 2,5 km2 avec une précision supérieure à 99%. Pour les petits incendies couvrant 0,5 km2 l’approche a donné une précision de 69%.

Ces résultats suggèrent que, si un nombre optimal de drones et d’appareils IoT est présent, les incendies de forêt peuvent être détectés en un temps beaucoup plus court qu’avec l’imagerie satellite. Mais Bushnaq reconnaît que cette approche a ses limites. «Les réseaux UAV-IoT ne peuvent couvrir que des zones relativement plus petites», explique-t-il. «Par conséquent, le réseau UAV-IoT serait particulièrement adapté à la détection des incendies de forêt dans les régions à haut risque.»

Pour ces raisons, les chercheurs proposent que l’approche UAV-IoT soit utilisée parallèlement à l’imagerie par satellite, qui peut couvrir de vastes zones mais avec moins de vitesse et de fiabilité de détection des incendies de forêt.

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À l’avenir, l’équipe prévoit d’explorer des moyens d’améliorer encore cette approche, par exemple en optimisant la trajectoire des drones ou en résolvant les problèmes liés à la durée de vie de la batterie des drones.

Bushnaq envisage de tels systèmes UAV-IoT ayant également des applications beaucoup plus larges. «Bien que le système soit conçu pour la détection des incendies de forêt, il peut être utilisé pour surveiller différents paramètres forestiers, tels que la vitesse du vent, la teneur en humidité ou l’estimation de la température», dit-il, notant qu’un tel système pourrait également être étendu au-delà du cadre forestier, par exemple en surveillant les déversements d’hydrocarbures dans les plans d’eau.

Note de l’éditeur: Une version antérieure de cette histoire indiquait à tort que les chercheurs avaient simulé 18 drones par kilomètre carré. En fait, ils ont simulé 18 drones pour l’ensemble des 400 km2 de forêt simulée.

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