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- 無人機搭載的傳感器可探測火情并監(jiān)測溫室氣體排放
- 來源：埃爾頓・阿利松（圣保羅研究基金會） 發(fā)表于 2025/6/19
為驗證無人機收集溫室氣體數(shù)據(jù)的可行性，研究人員在圣保羅大學圣卡洛斯校區(qū)周邊開展了測試。圖片來源：安東尼奧・多德
巴西圣保羅州內(nèi)陸城市圣卡洛斯的森林防火機構，即將獲得 “空中助力”—— 通過無人機更快發(fā)現(xiàn)火情，并在火勢失控前進行撲救。
圣保羅大學圣卡洛斯工程學院（EESC-USP）的研究團隊正在開發(fā)搭載氣體傳感器與人工智能系統(tǒng)的無人機，用于森林火災探測。
該項目于 6 月 11 日（周三）在法國南部奧克西塔尼大區(qū)首府圖盧茲舉辦的 “圣保羅研究基金會圖盧茲周” 航空分會場發(fā)布。該活動從 6 月 10 日（周二）持續(xù)至 6 月 12 日（周四）。
“我們已與民防部門、市政府和圣卡洛斯環(huán)境局合作，并提交了方案，計劃評估用研發(fā)的無人機識別市內(nèi)火點，” 項目協(xié)調(diào)人、圣卡洛斯工程學院教授格勞科・奧古斯托・德 Paula 考林向圣保羅研究基金會通訊社表示。
這些無人機配備了研究人員開發(fā)的小型低成本傳感器，可選擇性探測并持續(xù)測量機身內(nèi)部氣流中的二氧化碳、甲烷等大氣濃度，同時采集溫度、濕度等參數(shù)。
“我們做了多項調(diào)整，將特定氣體傳感器集成在一起，就像電子鼻一樣協(xié)同工作，” 考林比喻道。
傳感器收集氣體濃度數(shù)據(jù)后，由人工智能系統(tǒng)分析排放源。這使無人機在飛行時能探測到火災環(huán)境中釋放的二氧化碳和甲烷等痕量氣體。
“例如，無人機探測森林火災的速度比衛(wèi)星快得多，能讓當局更快響應并控制火勢，” 考林解釋說。
研究人員近年評估了無人機用于溫室氣體監(jiān)測的可行性。
測試結(jié)果顯示，無人機比衛(wèi)星、研究飛機和觀測塔等現(xiàn)有方法更高效且成本更低�！盁o人機可成為這些方法的替代方案，” 考林說。
他對比了用研究飛機單次飛行采集數(shù)據(jù)與用無人機多次飛行的過程：無人機還能比衛(wèi)星更精準地定位數(shù)據(jù)采集的目標區(qū)域 —— 比如衛(wèi)星每兩天才會掠過并追蹤某個區(qū)域一次。
考林指出，相比現(xiàn)有方法，無人機的另一優(yōu)勢是可靈活調(diào)整數(shù)據(jù)采集高度。
“用無人機收集溫室氣體數(shù)據(jù)，不再是獲取地表二氧化碳或甲烷的平均值，而是能得到特定區(qū)域這些氣體的體積分布，” 他說，“如今即便最先進的衛(wèi)星也無法獲取這種體積信息。有了無人機，溫室氣體數(shù)據(jù)采集不再是區(qū)域表面圖，而是體積信息�！�
據(jù)他介紹，盡管市售無人機性能優(yōu)異，但續(xù)航時間僅 15 分鐘到半小時，因此暫不適用于森林等大面積區(qū)域的巡護。
團隊計劃通過空氣動力學研究項目提升設備效率，使其能延長飛行時間并覆蓋更大范圍。
為驗證無人機收集溫室氣體數(shù)據(jù)的有效性，研究人員在圣卡洛斯的圣保羅大學校區(qū)周邊開展了測試 —— 該區(qū)域位于大西洋雨林與塞拉多（類似巴西稀樹草原的生態(tài)區(qū)）的過渡帶。
“未來配備更適配的設備后，我們計劃在亞馬遜地區(qū)執(zhí)行任務，” 考林說。
更多信息：關于圣保羅研究基金會法國周的詳情，可訪問：fapesp.br/week/2025/france。
來源：圣保羅研究基金會
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