中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊（通訊員 梁紹楠 記者 陳欣然）近日，在云南省麗江市舉行的高原山區(qū)森林火災(zāi)綜合應(yīng)急處置聯(lián)合實(shí)戰(zhàn)演練中，由天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“火場(chǎng)態(tài)勢(shì)研判智能輔助決策系統(tǒng)”及配套無人機(jī)裝備首次亮相，成功破解了復(fù)雜環(huán)境下火場(chǎng)“難預(yù)測(cè)、難回溯”的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，完成實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用示范，為復(fù)雜地形條件下的森林火災(zāi)防控提供了智能化新方案。

此次演練模擬高原山區(qū)典型地形與極端火情，旨在檢驗(yàn)多部門協(xié)同、空地一體的應(yīng)急處置能力。演練中，天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用搭載該系統(tǒng)的無人機(jī)進(jìn)行火場(chǎng)偵察，實(shí)時(shí)回傳現(xiàn)場(chǎng)圖像。系統(tǒng)對(duì)火線位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，通過對(duì)地形、植被及氣象等多源信息的融合分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火場(chǎng)態(tài)勢(shì)與火勢(shì)蔓延趨勢(shì)的智能預(yù)測(cè)，并為航空滅火的飛行路徑規(guī)劃提供了決策支持，顯著提升了指揮調(diào)度的科學(xué)性與效率。

該系統(tǒng)研發(fā)緊密圍繞森林火災(zāi)撲救實(shí)戰(zhàn)中的兩大核心痛點(diǎn)——復(fù)雜地形火勢(shì)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與災(zāi)后的科學(xué)復(fù)盤。針對(duì)火場(chǎng)環(huán)境高度復(fù)雜、真實(shí)數(shù)據(jù)稀缺的現(xiàn)狀，傳統(tǒng)依賴人工經(jīng)驗(yàn)或單一數(shù)值模型的預(yù)測(cè)方式難以滿足實(shí)戰(zhàn)需求，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用基于仿真數(shù)據(jù)訓(xùn)練與深度學(xué)習(xí)融合的技術(shù)路徑，通過多重環(huán)境一致性篩選，提升系統(tǒng)在真實(shí)場(chǎng)景下的預(yù)測(cè)可靠性。在災(zāi)后復(fù)盤方面，團(tuán)隊(duì)采用同一深度學(xué)習(xí)模型，兼顧“預(yù)測(cè)”與“回溯”雙任務(wù)，使兩者相互校驗(yàn)、協(xié)同優(yōu)化，不僅提升了研判精度，也大幅降低了系統(tǒng)對(duì)算力資源的需求，更加適配前線實(shí)戰(zhàn)環(huán)境。

“我們配套的無人機(jī)系統(tǒng)支持多機(jī)協(xié)同作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了大范圍、多視角的火場(chǎng)信息感知?！眻F(tuán)隊(duì)教師林迪介紹，該系統(tǒng)在高原復(fù)雜環(huán)境運(yùn)行穩(wěn)定，火勢(shì)預(yù)測(cè)精度較傳統(tǒng)數(shù)值仿真方法提升約30.4%，推理速度提升5倍，并突破了傳統(tǒng)手段難以精準(zhǔn)回溯火場(chǎng)演變過程的技術(shù)瓶頸。

據(jù)悉，該系統(tǒng)由天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院林迪副教授、馮偉教授等牽頭研發(fā)。目前，該系統(tǒng)已獲三項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，相關(guān)理論成果發(fā)表于神經(jīng)信息處理系統(tǒng)大會(huì)（NeurIPS）、國(guó)際計(jì)算機(jī)視覺與模式識(shí)別會(huì)議（CVPR）等人工智能國(guó)際頂級(jí)會(huì)議，為我國(guó)森林草原火災(zāi)防治體系向智能化、高效化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了重要技術(shù)支撐。

作者：梁紹楠 陳欣然