近日,学生创新团队围绕森林火灾监测预警与应急处置难题,研发“慧识‘天眼’——遥感定位三位协防构建森林火灾防控新纪元”项目,通过融合卫星遥感、无人机巡查、地面感知网络与云端数字平台,探索构建“天—空—地—云”四位一体的森林火灾智能防控体系,为森林防火数字化、智能化升级提供青年方案。

项目团队立足宜宾本地实际,多次深入翠屏山等区域开展实地调研。调研过程中,团队发现传统森林防火仍较多依赖人工巡护,在深山林区存在监测盲区多、预警响应慢、巡护成本高等问题。与此同时,部分林区通信条件有限,不同监测系统之间数据相对分散,也对火情快速研判和统一指挥带来一定影响。针对实际需求,团队依托人工智能、软件工程、遥感监测等相关学科资源,将课堂所学进一步转化为森林防火场景中的技术方案。

围绕“火情早发现、早预警、早处置”的目标,“慧识天眼”形成了卫星遥感全域感知、无人机自动巡查、地面感知网络持续监测和云端数字平台统一管理的整体架构。其中,卫星遥感负责开展大范围火点监测,无人机根据疑似火情进行快速核查,地面传感设备承担重点区域持续感知,最终由数字平台对多源数据进行汇聚、分析和展示,实现森林防火态势“一屏统览”。

在技术创新方面,项目重点形成了四项核心技术。

首先,团队构建主动协同响应机制,实现卫星疑似火点自动分发、无人机自动路径规划和地面终端联动预警。系统在获得疑似火点信息后,可自动调度无人机前往目标区域进行复核,设计目标为5分钟内完成快速核查,从传统“人找数据”的模式进一步向“数据找人、系统协同”转变。

其次,项目研发多模态跨源智能早期识别技术,通过融合多源信息提升早期火情识别能力。项目材料显示,系统设计识别准确率达到99.2%,误报率控制在0.8%,并面向0.05平方米级微小火源开展识别设计,以增强对早期火情和复杂林区环境的感知能力。

针对偏远林区网络条件不足的问题,项目进一步采用全分布式边缘智能计算架构,通过轻量化AI推理实现数据就地提取、结果回传,使部分识别任务无需依赖公网即可在本地完成。项目方案提出带宽节省90%以上,以降低远程林区通信压力,增强复杂环境下系统运行能力。

同时,团队还将LiDAR三维建模、火势蔓延模型以及风场与植被信息融合,构建三维动态数字孪生火场仿真技术,为应急指挥提供火势演化分析和辅助决策。项目材料显示,该方案预测准确率设计达到92%,相较传统模型提升25%,进一步推动森林防火由“发现火情”向“研判火情、辅助决策”延伸。

目前,项目已围绕关键技术开展知识产权布局。团队成员来自宜宾学院多个专业,形成软硬件研发、商业分析等多方向协同的跨学科团队,并已申请国家专利2项、软件著作权8项。

从一项校园创新实践,到面向真实森林防火场景的系统解决方案,“慧识天眼”体现了青年学生将专业学习与国家生态安全需求相结合的探索。未来,团队计划持续优化算法、完善专利布局并推进试点落地,在此基础上逐步实现功能拓展、省级推广和跨区域应用,进一步探索参与相关行业标准建设,让青年科技创新成果真正走出校园、服务社会。