Algoritm upptäcker skogsbränder snabbare

Tidig upptäckt av skogsbränder är ofta avgörande för släckningsarbetet.

En ny algoritm för bildanalys utvecklad vid Högskolan i Gävle skiljer dimma från brandrök och upptäcker bränder snabbt.

– Algoritmen har rätt i över 90 procent av fallen, säger Julia Åhlén, forskare inom datavetenskap.

I takt med att jordens klimat blir varmare och torrare så ökar risken för skogsbränder, även på Sveriges nordliga breddgrader.

Idag används brandflyg som ett sätt att övervaka skogsområden vid hög brandrisk genom att besättningen själva spanar efter tecken på brand. Men en billigare och mer effektiv metod är att använda drönare utrustade med kameror.

Enligt en studie från 2021 av Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB) skulle ett antal drönare kunna flyga synkroniserat och övervaka stora områden. Medan brandflyget är beroende av att vara i luften vid rätt tillfälle och av det mänskliga ögat för att upptäcka en brand, kan drönarna ladda sig själva automatiskt och arbeta dygnet runt. Redan nu används drönare vid övervakning av skogsområden, men man blir beroende av foton för att kunna upptäcka skogsbränder.

– När det blir brand så syns röken först, och det är ofta för sent att hinna släcka när man kan urskilja eldsflammor. Därför är det viktigt att kunna vara säker på, eller åtminstone få en stark indikation på, vad som är brandrök på flygbilderna, säger Julia Åhlén, forskare inom datavetenskap på Högskolan i Gävle.

I en förstudie har Julia Åhlén tagit fram en algoritm, som kan urskilja vad som är rök och vad som är dimma på flygbilder. Just dimma är en vanligt i skogsområden och misstas ofta för brandrök.

– Att skilja på rök och dimma är en utmaning för det mänskliga ögat. Men med hjälp av algoritmen kan man göra en bedömning automatiskt och dessutom med stora mängder bilder på kort tid vilket gör brandövervakningen snabbare och mer effektiv. Det här är det första lovande steget till fortsatta studier, säger Julia Åhlén.

Algoritmen avgör vilken form området med rök eller dimma har, i en process med flera steg. Rök expanderar på ett annat sätt i luften än dimma och bildar en mer oval form. Med i beräkningen finns också att rökmoln är mer oregelbundna i konturerna än dimmoln.

Träffsäkerheten är hög, algoritmen har rätt i över 90 procent av fallen, enligt Julia Åhléns förstudie. Hon vill nu fortsätta utvecklingsarbetet för att öka träffsäkerheten ännu mer, och samarbeta med MSB och Lantmäteriet för att få tillgång till data från fler bränder.

– Jag tror att det här är framtiden. Behovet att spana efter bränder kommer att öka och automatiserad bildbevakning med drönare skulle underlätta arbetet och göra det mer kostnadseffektivt, säger Julia Åhlén.

Fakta

Länk till vetenskaplig artikel

Julia Åhlén ingår i forskargruppen Geospatial informationsvetenskap. Inom ramen för gruppens forskning bedrivs ett samarbete mellan forskare inom datavetenskap, geografi och lantmäteriteknik för att ta sig an utmaningar inom samhället och industrin genom bland annat digitalisering och användande av spatiala och geografiska metoder.

Kontakt

Julia Åhlén, doktor i datavetenskap vid Högskolan i Gävle
E-post: julia.ahlen@hig.se
Telefon: 026-64 84 15

Anders Munck, pressansvarig Högskolan i Gävle
E-post: anders.munck@hig.se
Telefon: 070-794 65 23