Orman Yangınlarının Erken Tespiti

Ülkemizde ve tüm Dünya’da orman yangınları giderek artıyor ve ekosistemlere zarar veriyor. Orman yangınları ekosisteme zarar vermesinin yanı sıra yaşamlara mal oluyor. Peyzajlara hızla yayılan bu yangınların zararlı etkilerini önlemek için erken tespit sistemleri hayati önem taşımaktadır. Son yıllarda, erken uyarı sistemleri olarak işlev görebilecek birkaç optik sistem geliştirilmiştir.

Küresel ısınmanın bir sonucu olarak ortaya çıkan orman yangınlarının son yıllarda; sıklığı, süresi ve yanma derecesi artmaktadır. Artan küresel sıcaklıklar, daha sert kuraklıklar ve topraktaki suyun mevcudiyeti, iklim değişikliğinden etkilenen ve aynı zamanda orman yangınları riskine katkıda bulunan faktörlerdir.

Nisan 2020’de veriler, orman yangınlarının 2019’a göre %13 arttığını ortaya koydu. Orman yangınlarının etkisi sadece iklim için değil, aynı zamanda insanlar ve vahşi yaşam için de yıkıcıdır. Yangınların küçük ve yönetilmesi kolay olduklarında, araziyi ve içinde yaşayan türleri harap etmeden önce, bölge sakinleri evlerini ve hatta hayatlarını kaybetmeden önce söndürülebilmesi için yeni erken teşhis yöntemlerinin oluşturulması hayati önem taşımaktadır.

Fotonikle ilgili yeni araştırmalar, orman yangınlarını erkenden uyarmak için erken uyarı sistemlerinin geliştirilmesine yardımcı oluyor. Bu sistemler yangınların artan tehlikesiyle mücadele için temel olacak ve bunlarla ilişkili emisyonları azaltarak iklim değişikliğiyle mücadeleye katkıda bulunacağını umuyoruz.

Orman Yangınlarının Erken Tespitinde Optik Teknoloji Uygulamaları

Bilim adamları, hemen hemen her endüstride çok çeşitli uygulamalarda çeşitli sensörlerin kullanımını geliştirdiler. Sensör teknolojisindeki ilerlemeler, kamera ve bilgisayar teknolojisinin yanı sıra, bir orman yangınını erken aşamalarında tanıyabilen çok sayıda algılama sensörünün kurulmasıyla sonuçlanmıştır. Böylece orman yangınları, önemli hasar ve can kaybına neden olmadan durdurulabilir. Orman yangınlarının erken tespiti için kullanılan optik yöntemleri inceleyelim.

Video Kameralar ve Algoritmalar ile Duman Algılama

Çoğu araştırma ve geliştirme, gündüz dumanı ve geceleri yangını otomatik olarak algılayabilen video kameralara dayalı bir sistem oluşturmaya odaklanmıştır.

Bilim adamları, yavaş hareket eden nesneler, parlak bölgelerin tespiti, periyodik hareket sergileyen nesnelerin tespiti gibi yangınlarla ilgili kendi görüş alanlarındaki farklı faktörleri tespit edebilen algoritmaların yanı sıra bölgelerin hareketini yorumlamak için alt algoritmalar programladılar.

Bu alt algoritmaların her biri, yangının farklı yönlerini tespit etmek için programlanmıştır. Bu algoritmalar, yangını güvenilir bir şekilde algılamak için pan-tilt-zoom (PTZ) kameralarla birleştirildi ve sağlanan verilerle ilgili bireysel kararları hesaplamak için kullanılan en küçük ortalama kare (LMS) tabanlı karar füzyonu yaklaşımı kullanıldı. Bu yöntemin aktif öğrenme yöntemi sayesinde, yangın olup olmadığına karar verilir.

Erken Uyarı Yangın Algılama için Kızılötesi Kameralar

Kızılötesi kameralar, orman yangınları için erken uyarı sistemlerinin geliştirilmesine yönelik araştırmalar için de bir odak noktası olmuştur. Kızılötesi kameralar nesnelerin ısısını algılayarak onları özellikle yangın tanımlaması için kullanışlı hale getirir. Bazı kızılötesi kameralar, yalnızca 0,01 °C’lik farklara kadar sıcaklıktaki çok küçük değişiklikleri algılarlar. Bu sayede, yangının varlığı çıplak gözle görülmeden kızılötesi kameralarla algılanabilir.

Dumanın spektral özelliklerini belirlemek için kızılötesi kamera teknolojisi de geliştirilmiştir. Isı tespit edilemezse, orman yangınlarından çıkan dumanla ilişkili kalıpları tanımak için kızılötesi kameralar kullanılabilir. Işık algılama ve mesafe (LIDAR), orijin ile lazer ve karşılaştığı nesne arasındaki mesafeleri ölçmek için darbeli lazerler kullanan optik bir yöntemdir. Bu optik teknolojinin ilk uygulamalarından biri, fabrikalar tarafından üretilen dumanı izleyerek bir yangın güvenlik sistemi sağlamaktı. LIDAR, orman yangınlarını tespit etmek için benzer şekilde çalışır. Lazer ışınları, yangının ürettiği dumandan yansır ve güvenilir bir erken algılama yöntemi sağlar.

Diğer yenilikçi optik sistemler de kurulmuştur. Bazıları kameralara dayalı olarak, kaç pikselin duman veya bir ateş parıltısı içerdiğini izleyen algoritmalarla birleştirilmiştir. İşlem birimi daha sonra bu sonuçları başka bir algoritmaya gönderir ve bu da alarmın çalıp çalınmamasına karar verir.

Yangın Önlemede Optik Tekniklerin Geleceği

Optik sistemler, orman yangınlarının gelecekte önlenmesi için hayati öneme sahiptir. İklim değişikliğinin daha şiddetli etkilerini yaşamaya başladığımızda, bunlarla mücadele etmemiz önemlidir.

Optik sistemler iklim değişikliğinin etkilerini engelleyemez fakat kontrolsüz orman yangınlarının atmosfere CO2 yaymasını engelleyerek, iklim değişikliklerinin etkisini azaltabilir.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here