野生地での消火活動は引き続き危険であり、しばしば致命的な職業です。 そして、極端な気候がアメリカ西部をより頻繁に乾燥させ、より多くの悲惨な結果を伴う火災を引き起こすので、消防士と研究者は彼らが安全を保つのを助けるために新しい技術を探しています。
消防団の準備の重要な部分は、安全地帯と避難経路を計画することです。 しかし、トレイルを外れてハイキングした人なら誰でも知っているように、さまざまな地形で最速の道を見つけることは困難です。 そこで、米国森林局とユタ大学の研究者は、衛星搭載のLIDAR（レーザー以外のレーダーのように機能する光検出と測距）から作成されたマップを使用して、可能な脱出経路を評価し、最も効率的な経路を選択するツールを構築しました。
「私はこれを消防士向けのGoogleマップのようなものだと考えています」と、この研究の筆頭著者であるミッキー・キャンベルは言います。 「Googleマップには、道路情報、交通情報、信号機、速度制限などがあります。 斜面、植生密度、地面の表面粗さがあります。」
通常、毎朝、消防隊員が消防に出かける前に、彼らはその日の任務、おそらくは防火帯の建設、および既に黒くなったエリアにつながる脱出ルートを備えた「インシデントマップ」の両方について説明を受けます。安全ゾーンと呼ばれる、燃える火のための燃料が残っていません。 火災が変わった場合など、予期しないことが発生した場合、乗組員は事前に特定された脱出計画を立てる必要があります。 しかし、意思決定の大部分は、経験豊富な監督者が指示する乗組員によって行われると、カナダ森林局でまだ働いている引退した火災行動調査官のマーティ・アレクサンダーは言います。
「あちこち歩き回っているだけではありません」とアレクサンダーは言います。 「それでも、基本的なウッドマンシップと優れた乗組員スーパーバイザーが必要です。」
しかし、それは失敗する可能性があり、結果は悲劇的なものになる可能性があります。 アリゾナでの2013年のヤネルヒル火災では、火災により避難経路が遮断されたため、19人の消防士が死亡しました。 10月20日にリリースされるSony PicturesのOnly the Braveは 、映画ファンに悲劇の劇的な描写を提供します。 1994年、14人はコロラド州のサウスキャニオンの火事で急な坂を登ろうとし、火事に見舞われて死亡しました。 キャンベルの研究で協力した米国森林局の研究機械エンジニアであるアレクサンダーとブレット・バトラーは、どちらもサウスキャニオン火災を彼らの仕事への影響として引用しています。 バトラー氏は、火災の研究者が火災の安全性を定量化する必要があることに気付いたときでした。 彼は熱伝達の分析を開始し、安全地帯の大きさを確認しました。
これは、調査地域内の潜在的な避難経路を評価する数千のシミュレーションの1つです。 （Campbellなど2017） キャンベルのプロジェクトは、この種の悲劇を回避するために、消防士に山火事に対する新しいツールを提供するように設計されています。 荒野を横断するのにかかる時間は大きく異なる可能性があり、消防ガイドは、急な斜面、重い植生、緩いまたは荒い地面を避けることを提案しています。 勾配の影響は、バトラーなどによってある程度測定されています。 植生はあまり研究されておらず、地面のテクスチャは基本的にまったく研究されていません。 LIDARを使用すると、これまで不可能だった定量化可能な方法でこれらを見ることができます。 レーザーは、数センチメートルまで詳細に景観から跳ね返り、滑らかな表面と岩の多い表面と植生の厚さとの違いを識別します。 この方法では、ポイント間の標高を比較することで、勾配を確認することもできます。
キャンベルは、opentopography.orgのLIDARマップを使用して、ユタ州のワサッチ山脈の傾斜、粗さ、植生を計算しました。 その後、彼は31人のボランティアを1, 276回の定時旅行に送り、これら3つの変数に基づいて旅行率を比較しました。 結果の一部は直感的でしたが、それでも定量化には役立ちます。 たとえば、勾配が最大の効果がありました。 頭の高さを超える2メートルよりも高い植生は移動の妨げにならず、15センチメートルよりも短い植生の影響は無視できます。 妨げとなった植生でさえ、それを通る経路によって緩和されることがよくありました。 これらの各要因が速度にどの程度影響するかについての詳細な情報は、避難経路を最適化するのに役立ちます。現在、消防研究者は異なる地形の相対速度をLIDARにマッピングされたエリアに適用できます。斜面、粗さおよび植生の。
ボランティアは、さまざまな斜面、地面の粗さ、植生密度のある道を歩きました。 （マイケルキャンベル） これらの要素のLIDARマップを取得したら、簡単な作業ではありません。キャンベルは、米国のすべてがまだマップされているわけではなく、各要素を評価するのに多大な処理が必要なためです。消防士が自分の位置と目的地をプラグインし、アルゴリズムがすべての可能なルートをすばやくマップし、地形を考慮して最速のものを選択する、迅速なリアルタイムのルート検索ツール。
「消防士は本当に長い間同じ場所にいるわけではありません」とキャンベルは言います。 「アイデアは、植生の状態を広範囲にマップすることであり、比較的頻繁に更新する必要があります。 しかし、実際のルート検索はほぼ瞬時に行うことができました。」
消防士が実際にこのツールをキットに入れる前に、やるべきことがたくさんあります。 キャンベルとバトラーの研究では、LIDARマップを測定して、測定した3つの変数に基づいて、可能な限り高速なルートを表示できることが示されています。 しかし、荒野旅行には他の変数もあり、森林サービスとのコラボレーションにより、キャンベルは実装について楽観的になりますが、実際のツールは、モバイルアプリのように消防士が使用できる形式でパッケージ化する必要があります。
ただし、この手法では説明できない要因がまだあると、プロジェクトに取り組んでいないアレクサンダーは指摘します。 「キャンベルの研究には多くの優れた洞察があり、LIDARとテクノロジーの優れた使用法がありましたが、完全な研究とは考えていません」と彼は言います。 「旅行料金がいくらになるかを知ることは1つのことですが、それでも火災がどうなるかを予測する必要があります。」
キャンベルは、斜面、植生密度、地面の粗さの影響をアルゴリズムに組み込むことで、ユタ州のワサッチ山脈で最も効率的なルートを見つけました。 （Campbellなど2017） キャンベルのLIDAR技術は、相対速度（最も効率的なルート）に対処しますが、絶対的なものではないため、消防士が実際にどれだけ速く動いているかはわかりません。 トランセクトを歩いたボランティアは消防士ではなく、パックを運んでいませんでした（緊急時には、消防士はパックを落とすように教えられます）。 場合によっては、トレイルや道路、焼けたエリアなどのルートを改善することで迅速な脱出が可能になりますが、LIDARマップはそれを見るのに十分ではありません。 また、火災の封じ込めよりも避難に重点が置かれている現在進行中の北カリフォルニアの山火事のように、より人口の多い地域で発生する火事にはあまり適用されません。 また、この研究には、火災を変化させる可能性のある火災の挙動や風速は組み込まれていません。
「（ヤネルの火災は）旅行の効率に影響を与える相対的な景観条件の完璧な例のようなものでしたが、ヤネルで起こったことの多くは、風の変化、火災行動の変化、予期しない条件に関係していました。 それは私たちのモデルでは考慮していないタイプのことです」とキャンベルは言います。 「グラニットマウンテンホットショット（プレスコット消防署内でヤーネルの火災と戦ったグループ）に当社の技術があれば、いくつかのことが変わったとは言いたくありません。 私たちはそのようなことをしないように非常に慎重になりたいのです。」
完全ではないかもしれませんが、このLIDARの使用は強力なツールになる可能性があり、消防研究者が野生の消防士に最新の技術を提供する方法の1つにすぎません。 バトラーが働く米国森林局の消防研究所は、WindNinjaと呼ばれる地表風モデリングツールなどの継続的なプロジェクトを実行しています。このツールは、携帯電話で200〜300フィートまで詳細に風のベクトルを表現できます。 他の人々は、個々の消防士の位置特定に役立つ追跡装置、被害者の位置特定のための赤外線カメラ付きドローン、およびその他の衛星検知データを検討しています。
「私たちは常に死亡ゼロの目標を持っています」とバトラーは言います。 「それが唯一の目標です。 しかし、現実的にそこに着くための唯一の方法は、すべての乗組員が火災に関連して、この地形のどこにいるのかを知り、天気に関するリアルタイムの情報を持ち、他の乗組員がどこにいるかを知ることですエリアにあります。 そのテクノロジーはすべて存在し、それを実際にどのように山火事管理アプリケーションに実装できるかを理解しようとしています。」
