Des drones pour surveiller les feux de forêt

Université Concordia
Octobre 24, 2019
Écrit par Université Concordia
Surveiller l’immense forêt boréale canadienne pour y détecter les incendies est un défi de taille. Au cours des prochaines années, ce défi sera encore plus grand, puisque le réchauffement climatique prolongera les périodes de temps chaud et sec et, avec elles, la saison des feux de forêt.

Youmin Zhang est professeur à l’École de génie et d’informatique Gina-Cody, plus précisément au Département de génie mécanique, industriel et aérospatial et à l’Institut de conception et d’innovation aérospatiales de Concordia. Selon lui, il est possible d’assurer une surveillance plus facilement et à moindre coût.

Dans une étude présentée lors du troisième symposium international sur les systèmes autonomes, M. Zhang présente les différentes façons d’utiliser les véhicules aériens sans pilote (UAV) – communément appelés drones – pour surveiller les incendies de forêt. Il suggère de s’en servir également pour améliorer les méthodes de surveillance classiques telles que les tours de guet, l’imagerie par satellite, les patrouilles en aéronefs pilotés et les patrouilles à pied.

Dans son document, corédigé avec Anim Hossain et Chi Yuan, deux de ses étudiants, M. Zhang fait remarquer que ces méthodes présentent plusieurs lacunes que les UAV permettent de corriger. Les capteurs de fumée et de température doivent être placés relativement près d’un incendie pour le détecter, les tours de guet offrent une visibilité limitée et présentent un taux de fausses alertes élevé, les satellites ne peuvent surveiller un même emplacement de manière continue et les pilotes, qui doivent fixer le couvert forestier pendant des heures, peuvent se lasser et relâcher leur vigilance. Aucune de ces méthodes ne permet d’assurer une surveillance constante susceptible d’aider en temps réel le travail des pompiers forestiers.

Les auteurs de l’étude ciblent trois tâches clés qu’un système de surveillance par UAV doit exécuter pour être efficace. Premièrement, il doit pouvoir détecter les incendies de forêt. Deuxièmement, il doit être en mesure de poser un diagnostic pour les incendies repérés. Troisièmement, il doit pouvoir prédire le comportement des incendies.

Surveillance programmée

« Nous voulons utiliser les drones pour fournir des solutions dans un environnement où le travail peut être dangereux ou très pénible pour les humains. »

Le système comprendrait un essaim de drones aériens programmés pour patrouiller, selon des trajectoires de vol déterminées, les régions sujettes aux feux de forêt. À partir de données historiques fournies par des organismes comme Ressources naturelles Canada, les drones, équipés de dispositifs optoélectroniques de pointe, capteraient des images visuelles ou infrarouges. Ces images seraient traitées automatiquement à même les drones ou transmises à une station terrestre avec personnel aux fins d’analyse, idéalement à l’aide du logiciel en cours de développement. Un agent de la station terrestre superviserait la coordination des interventions requises.

Lorsqu’un incendie serait confirmé, le service d’incendie local recevrait une alerte par téléphone intelligent. De plus, la technologie dont les drones sont équipés permettrait de recueillir de l’information cruciale, telle que la taille et l’emplacement du brasier, qui pourrait aussi être communiquée au service d’incendie.

Des drones futés

Youmin Zhang et son équipe travaillent aussi à développer des algorithmes qui aideraient les UAV à suivre les brasiers afin de prédire leur trajectoire. Même s’il s’agit d’un domaine assez récent, certains modèles, à partir d’images captées par caméra ordinaire ou infrarouge, ont permis de prédire avec exactitude le comportement des incendies dans diverses conditions.

Les auteurs de l’étude précisent tout de même qu’il reste encore beaucoup de travail à faire.

M. Zhang et ces collègues croient qu’en mettant ces algorithmes au point à l’aide d’essais rigoureux, il sera possible de créer un système de surveillance assez solide et fiable pour permettre la création de programmes de prévention plus efficaces et plus sécuritaires.


Lire l’étude citée (en anglais seulement) : « A Survey on Forest Fire Monitoring Using Unmanned Aerial Vehicles ».

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