Парадайс и Магалия в Северной Калифорнии, расположенные в предгорьях Сьерра-Невады, были процветающими городами с населением более чем 27 000 жителей. 8 ноября 2018 года пожар «Кэмп» изменил это в считанные часы. Тысячи людей пострадали от пожара, тысячи потеряли свои дома, около 100 человек погибли.
В течение двух дней, зависнув над выжженными землями самого разрушительного пожара в штате, легион дронов начал снимать изображения разрушений, с тем чтобы помочь людям, потерявшим свои дома. К моменту окончания съемки дроны собрали 70 000 изображений на территории 17 000 акров, что составило 1,4 триллиона пикселей данных.
Детальные снимки и карты были призваны помочь людям определить состояние домов и ускорить рассмотрение страховых исков. Эти кадры также должны были помочь командам по восстановлению и сносу, градостроителям, ученым и исследователям, а также широкой общественности лучше оценить ситуацию.
518 скоординированных полетов, проведенных 16 агентствами быстрого реагирования Северной Калифорнии, стали одной из самых масштабных операций с участием дронов для ликвидации последствий стихийного бедствия в истории страны. 16 команд БПЛА возглавил офис шерифа округа Аламеда. Участие приняли сотрудники полиции Стоктона, офиса шерифа округа Контра-Коста и пожарной охраны Менло-Парк, а также полиции Юнион-Сити, полиции Хейворда и шерифа округа Станисло. Полиция Сан-Франциско наблюдала за обстановкой в воздушном пространстве. Помимо выполнения картографических задач, было создано более 160 360-градусных интерактивных панорам при помощи Hangar, а также видео с привязкой к местности вдоль основных дорог Парадайс при помощи Survae. Этот многоуровневый набор данных был обработан в рекордно короткие сроки.
Все фотографии и видео, снятые при помощи дронов, были привязаны к местности и объединены в формате карты, что позволило жителям проверить состояние своих домов с помощью интерактивного приложения с ИИ. Власти округа Бьютт опубликовали карты и аэрофотоснимки еще до того, как многим жителям разрешили войти в зону пожара для проверки состояния своих домов. Перейдите на карту пожара «Кэмп» в округе Бьютт.
«Мы надеемся, что это поможет людям оценить разрушения, с которыми мы имеем дело, а также осознать сложную задачу, которая стоит перед нами, — отметил шериф округа Бьютт Кори Хонеа. «Мы верим, что предоставленная информация поможет начать рассмотрение страховых исков».
Подготовка к миссии
Когда команды прибыли и начали работу, воздух все еще был в тяжелых условиях, а от земли поднимался шлейф дыма. Спасателям пришлось работать в масках и обращать особое внимание на риски и опасности в процессе выполнения поставленных задач.
Местом планирования миссии стал конференц-зал команды по работе с пожаром Менло-Парк в Чико. Команда по борьбе с пожаром в городе Менло-Парк уже 10 дней находилась на месте происшествия, защищая конструкции и работая над тушением стен огня. После окончания работы они передали оборудование и данные, а также организовали начало работы для двух других участников группы БПЛА для выполнения картографических задач.
Большой объем данных ежедневно отправлялся в центр обработки данных в DroneDeploy (партнер DJI по программным решениям, штаб-квартира которого расположена в Сан-Франциско). Команде по обработке данных удалось создать подробную интерактивную карту в течение 24 часов после получения изображений и данных с дронов. Это стало самой масштабной операцией с участием дронов в борьбе со стихийным бедствием в истории, а огромный объем данных удалось обработать в рекордно короткие сроки.
Картографирование территории, эквивалентной 13 000 футбольным полям
Разбивка зон картографирования
Потребовался не один полет, чтобы покрыть территорию в 17 000 акров, что сопоставимо с площадью 13 000 футбольных полей, расположенных рядом друг с другом. Одной из главных сложностей стало то, как установить и разделить области для создания карты.
Командам удалось создать области, показав основные дороги, и сделать так, чтобы индивидуально нанесенные на карту области перекрывали друг друга и были хорошо соединены между собой.
Так, огромная территория была разделена на более чем 30 областей по 250-300 акров, для каждой карты потребовалось по 4-6 аккумуляторов. После окончания работы были созданы карты, которые использовались в зоне управления БПЛА для получения информации о БПЛА и отправки команд.
Стандартизация платформы дронов
Это стало настоящим вызовом — нанести на карту 17 000 акров в условиях сильного дыма в воздухе, в зоне бедствия без электричества с минимальными возможностями подключения к LTE/4G, на рельефной поверхности с высокими деревьями.
Процесс удалось стандартизировать, используя платформы DJI Phantom 4. Портативный и доступный по цене, этот дрон оснащен мощной камерой, 1-дюймовой матрицей, качеством изображения 20 Мб, углом обзора 84 градуса и глобальным затвором.
Потребности энергетики
Создание карты с таким запасом перекрытия заняло 518 полетов. Это также означало, что потребовалось 518 замен аккумулятора. Всегда важно иметь достаточное количество полностью заряженных аккумуляторов Phantom 4. Пульт управления и планшет так же должны быть своевременно заряжены. Это могло стать проблемой, поскольку у большинства операторов БПЛА под рукой обычно не более 6-8 аккумуляторов. Команды подсчитали, что один аккумулятор в лучшем случае позволит нанести на карту примерно 45-50 акров. Таким образом, для эффективного выполнения задачи картографирования важно было убедиться, что у команд есть достаточный запас аккумуляторов и зарядных устройств.
Управление данными
Управление данными всегда является непростой задачей, особенно при участии 16 команд и большого количества индивидуальных дронов. Важно, чтобы каждый пилот следовал общему алгоритму, а все команды — стандартизованным протоколам сбора, хранения и передачи данных. Этого удалось достигнуть за счет тесного взаимодействия всех 16 команд, участвовавших в миссии.
Более серьезная проблема заключалась в том, как преобразовать огромное количество данных в полезную информацию и интегрировать в различные ГИС-продукты. Грег Крутсингер совместно со ScholarFarms стал активом, координирующим усилия между группами реагирования и разными агентствами.
С более чем 70 000 изображений и около 500 Гбайт данных, местные команды обратились к компании DroneDeploy из Сан-Франциско, занимающейся разработкой программного обеспечения для дронов, за помощью в обработке данных. Поскольку в регионе был ограничен доступ к интернету, командам БПЛА пришлось транспортировать жесткие диски с данными в Сан-Франциско. Джоно Миллин (соучредитель DroneDeploy) и члены его команды продаж и инженеров загружали изображения в течение ночи и на следующее утро. Команда инженеров создала огромный кластер обработки в своем облаке для управления потоком данных изображений, и на следующий день данные были доставлены в виде 75 карт В итоге 1,4 триллиона пикселей изображений с дронов превратились в карту в 100 миллиардов пикселей.
Карты были немедленно использованы спасателями и аварийными службами. Используя современные визуальные эффекты, пожарная команда нанесла на карту повреждения и спланировала последующие шаги. Карты использовались поисково-спасательными службами для обнаружения пропавших в области стихийного бедствия. Жертвы пожара также смогли воспользоваться картами. Картографирование каждого района позволило владельцам недвижимости предоставить изображения страховым компаниям и немедленно приступить к оформлению компенсаций, на что обычно уходит несколько дней или даже недель. Многие семьи, пострадавшие от пожара, воспользовались изображениями, чтобы обратиться в фонд помощи Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям.
Урок усвоен
Дроны помогают в тушении масштабных пожаров на больших площадях, особенно в ночное время при помощи тепловизоров, а также служат важным вспомогательным инструментом для реагирования на стихийные бедствия, поиска и восстановления после пожаров, а также оценки ущерба.
Для крупных миссий, в которых задействовано более одной команды дронов, совместная работа и стандартизация процессов имеют особое значение как во время миссии, так и после нее, когда данные, полученные при помощи дронов, обрабатываются и применяются.
Создание карты округа Бьютт после заняло менее 48 часов с момента развертывания первой картографической операции с участием дрона. Это стало наиблее масштабным скоординированным ответом группы дронов на катастрофу в истории. Мы уверены, что в будущем дроны помогут повысить безопасность служб спасения, сокращая время их реагирования во время критических миссий.
Дроны меняют методы работы государственных служб в глобальном и более локальном масштабе. Они быстро заняли прочные позиции в обеспечении общественной безопасности, но активные государственные службы ищут способы их применения в других областях: транспорте, общественных работах, планировании и охране окружающей среды. Для получения более подробной информации о запуске программ по работе с дронами и опыте их эффективного применения, позволяющей вам определить, насколько дроны могли бы быть полезны для вас, скачайте этот подробный отчет.
