Droonit ja tekoäly voivat tulevaisuudessa auttaa metsäpalojen torjunnassa

FireMan-tutkimushankkeessa drooneja, konenäköä ja tekoälyä koulutetaan pelastajien avuksi torjumaan paloja sekä vähentämään niiden aiheuttamia tuhoja. Ketterästi ilmassa liikkuvat droonit havaitsevat palon merkit jo kaukaa ja pystyvät välittämään tiedon reaaliajassa pelastuslaitoksille.

Tutkimuksessa ovat mukana Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI, VTT sekä Jyväskylän ja Oulun yliopistot.

Menetelmiä testataan oikeiden palojen avulla

Hankkeessa on kerätty dataa tekoälyn opettamiseen Metsähallituksen  ennallistamispoltoista. Drooneilla on kuvattu metsää sekä ennen syttymistä että syttymisen ja palon aikana, ja koulutettu tekoäly tunnistamaan savu ja palon eteneminen luotettavasti.

Syyskuussa teknologiaa testattiin käytännössä Kuopiossa Pelastusopiston harjoitusalueella – tosin metsän sijaan poltettiin paikalle hankittua metsänpohjaa, kunttaa.

Testeissä droonin tekoäly havaitsi palon videokuvasta ja lähetti hälytyksen. Työhön pääsi muun muassa Suomen ensimmäinen metsäpalotilanteita varten kehitetty drooniparvi, joka itsenäisesti etsi ja tunnisti palon ja havainnoi sitä eri kuvakulmista. Droonien keräämää dataa siirrettiin reaaliajassa hankkeessa kehitettyyn tilannekuvakeskukseen, jossa tarkan digitaalisen mallin avulla ennustettiin palon leviämistä ja suunniteltiin sammutustoimenpiteitä. Testeissä käytettiin myös itsenäisesti liikkuvaa droonia, joka kykenee navigoimaan tiheässä metsässä ilman ihmisen ohjausta.

Droonien lisäksi Kuopiossa paikalla oli Probot oy:n valmistama maassa liikkuva robotti, joka voi kuljettaa tarvikkeita tai osallistua pelastustöihin vaikeakulkuisissa ympäristöissä, kuten metsäalueilla, joissa tavanomainen kalusto ei ole tehokasta. Kuljetusrobottien käyttö voi olla myös osa tulevaisuuden palontorjuntaa.

– Hankkeessa kehitettyjen drooneihin ja tekoälyyn perustuvien järjestelmien toimivuus testattiin onnistuneesti realistisissa olosuhteissa, kertoo hanketta johtava professori Eija Honkavaara Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksesta. 

– Oli ilahduttavaa nähdä, että menetelmät todella toimivat. Tämä vahvisti käsitystämme siitä, että droonit ja tekoäly voivat olla avainasemassa maastopalojen varhaisessa havaitsemisessa ja sammuttamisessa. Havaitsimme myös haasteita esimerkiksi droonien verkkoyhteyksien kanssa. Näitä voidaan ratkoa tulevissa tutkimusprojekteissa, Honkavaara jatkaa.

Teknologia toimii ammattilaisen apuna, mutta ei korvaa ihmistä

Hankkeessa kehitetään ilmatilan hallintaa, jotta droonit pysyvät erossa muista ilmatilan käyttäjistä, kuten lentokoneista tai helikoptereista. Suomessa VTT kehittää U-space-konseptia, joka mahdollistaa droonien turvallisen liikkumisen ilmatilassa muun lentoliikenteen kanssa. Kuopion testeissä demonstroitiin U-space-järjestelmän toimintaa. Tulevaisuudessa vastaavat ratkaisut mahdollistavat droonien käytön esimerkiksi kriisialueilla siten, että miehitetty ja miehittämätön ilmailu toimivat samassa ilmatilassa ilman törmäysvaaraa.

– Teknologian ei ole tarkoitus korvata pelastusalan ammattilaisia, vaan nopeuttaa ja helpottaa sammutustöitä. Droonien välittämä tieto voi esimerkiksi auttaa siirtämään nopeammin sammutuskalustoa ja -henkilöstöä sinne, missä niitä tarvitaan eniten, kertoo VTT:n erikoistutkija Hannu Karvonen.

FireMan-hanke rahoitetaan EU:n elpymisvälinerahoituksella, joka edistää vihreää ja digitaalista siirtymää tutkimuksen avulla. Rahoitusta koordinoi Suomen Akatemia.

Lisätietoja 

Tutkimusprofessori Eija Honkavaara, Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI, 029 531 4716, etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi,

Erikoistutkija Hannu Karvonen, VTT, 0400 216 396, etunimi.sukunimi@vtt.fi

Apulaisprofessori Ilkka Pölönen, Jyväskylän yliopisto, 0400 248 140, etunimi.sukunimi@jyu.fi

Tutkimusjohtaja Tuomo Hänninen, Oulun yliopisto, 0294482845, etunimi.sukunimi@oulu.fi 

Yhteistyössä: 

UNITE-lippulaiva – Metsien, ihmisten ja koneiden vuorovaikutuksella resilienssiä, uusia arvoverkkoja ja merkityksellisiä kokemuksia: UNITE Lippulaiva (uniteflagship.fi)

6G flagship:  6G Flagship – More than wireless