A SATELLITE TO DETECT WILDFIRES USING AI

ปัจจุบันการติดตามสถานการณ์ไฟป่า เราประยุกต์ใช้ข้อมูลจุดความร้อนแหล่งเปิดจาก FIRMS NASA ผ่านกระบวนการคัดกรองเพื่อหาจุดความร้อนที่มีโอกาสสูงที่เป็นไฟป่า ผลผลิตได้มาจากอุปกรณ์เซ็นเซอร์รังสีอินฟราเรด MODIS และ VIIR ที่สามารถตรวจวัดคลื่นความร้อนที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวโลก โดยไปเปรียบเทียบกับจุดร้อนปกติ เเล้วแปลงส่วนต่างความแตกต่างเป็นระดับความมั่นใจ Low nominal High ซึ่ง High คือมั่นใจว่าเป็น “ไฟ”การแก้ไขปัญหาไฟป่าอย่างทันถ่วงที จะต้องอาศัยข้อมูลแบบ Near Real Time อย่างไรก็ตามข้อมูลที่เผยแพร่และพร้อมใช้งานในปัจจุบันนั้น อาจต้องใช้เวลา 3-6 ชั่วโมง สำหรับกระบวนการต่างๆ บนภาคพื้น เพื่อจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่นำไปใช้ต่อได้อีกทั้งดาวเทียวโคจรเหรือพื้นที่ที่สนใจ 1-2 ครั้งต่อวัน จึงเป็นไปได้ยากที่หน่วยงานจะรับทราบได้อย่างทันเวลา

จาก Pain Point ที่กล่าวมา สู่โครงการริเริ่มอันเป็นนวัตกรรมใหม่นี้ โดย Google.org ได้ให้เงินทุนจำนวน 13 ล้านเหรียญสหรัฐเพื่อสนับสนุนงานที่นำโดย Earth Fire Alliance โดยร่วมมือกับ Moore Foundation และ Muon Space ได้สร้างดาวเทียมภารกิจไฟป่า FireSat เป็นครั้งแรก

FireSat เป็นกลุ่มดาวเทียมที่ทำหน้าที่ตรวจจับและติดตามไฟป่าโดยเฉพาะ ออกแบบให้มีดาวเทียมจำนวน 50 ดวงเมื่อกลุ่มดาวเทียมทั้งหมดทำงาน จะมี Temporal Resolution เท่ากับ 20 นาที นั้นหมายถึง ดาวเทียมจะถ่ายภาพความละเอียดสูงทั่วโลกที่เปลี่ยนแปลงได้ ทุก ๆ 20 นาที โดยสามารถตรวจจับไฟป่าที่มีขนาดใกล้เคียงกับห้องขนาด 5*5 เมตรได้

ความแตกต่างที่เด่นชัด ของ FireSat คือ ดาวเทียมจะใช้ประยุกต์เทคโนโลยี AI โดย Machine learning ที่ได้รับการฝึกฝนจากข้อมูลไฟป่าย้อนหลังหลายล้านจุด สามารถแยกแยะระหว่างไฟป่า การเผาเพื่อการเกษตร และแหล่งความร้อนอื่นๆ ทำการวิเคราะห์เบื้องต้นดาวเทียมเอง (on-board processing) เป็นการเปลี่ยนแปลงเพื่อลดปริมาณข้อมูลที่ต้องส่ง และลดเวลาการประมวลผลบนภาคพื้นได้อย่างมาก

นอกเหนือจากนั้น AI ทำการวิเคราะห์ขั้นสูงเพื่อประเมินอัตราการลุกลามของไฟโดยเปรียบเทียบข้อมูลจากการผ่านหลายๆ ครั้ง แล้ววิเคราะห์ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมา (Fire Radiative Power) เพื่อประเมินความรุนแรง ใช้ข้อมูลสภาพภูมิประเทศและสภาพอากาศประกอบการคาดการณ์ทิศทางการลุกลาม ข้อมูลที่ได้รับจะมีรายละเอียดเชิงพื้นที่สูง ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับทางนิเวศวิทยา ที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญสามารถศึกษาการแพร่กระจายและความเสี่ยงของไฟได้

ดาวเทียมต้นแบบ FireSat รุ่นแรก ได้ถูกปล่อยจาก ฐานทัพอวกาศแวนเดนเบิร์ก ในรัฐแคลิฟอร์เนีย โดยใช้ Transporter-13 ของ SpaceX เมื่อเดือนมีนาคม พ.ศ. 2568 ที่ผ่านมา ขึ้นสู่วงโคจร (Low Earth Orbit ซึ่งกลุ่มดาวเทียม FireSat จะเต็มรูปแบบในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า โดยจะวางแผนการร่วมมือกับ US Forest Service เพื่อขยายขอบเขตการทำงานที่มีอยู่ และอาจเพิ่มความสามรถเกี่ยวกับการจำลองกลุ่มไฟได้ต่อไป

FIRESAT สามารถตรวจจับไฟที่มีขนาดเล็กได้ถึง 10-15 เมตรได้ อัตราการตรวจจับผิดพลาด (false alarm) ต่ำกว่า 1% และสามารถตรวจจับไฟในพื้นที่ที่มีหมอกควันปกคลุมได้ดีกว่าระบบเดิม

ระบบ FireSat นับเป็นเทคโนโลยีที่มีคุณูปการอย่างยิ่งต่อการปฏิบัติงานควบคุมไฟป่า ด้วยการพลิกโฉมจากการตั้งรับไปสู่การทำงานเชิงรุกอย่างแท้จริง ความสามารถในการติดตามสถานการณ์แบบใกล้เคียงเวลาจริง ระบบนี้จึงช่วยให้เจ้าหน้าที่ได้รับข้อมูลจุดเกิดไฟตั้งแต่ระยะเริ่มต้น พร้อมตำแหน่งที่แม่นยำ ทำให้สามารถเข้าถึงพื้นที่ได้อย่างรวดเร็วทันท่วงที นอกจากนี้การคาดการณ์ทิศทางการลุกลามของไฟยังเป็นเครื่องมือสำคัญ สามารถบริหารจัดการทรัพยากรได้อย่างเหมาะสม การวางแผนการควบคุมและอพยพประชาชนได้อย่างมีประสิทธิภาพ การให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับอัตราการลุกลามและพฤติกรรมของไฟที่จะเป็นประโยชน์ต่อความปลอดภัยของเจ้าหน้าที่ภาคสนาม และเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับการวิเคราะห์หลังเหตุการณ์เพื่อพัฒนาเทคนิคการดับไฟในอนาคต

ผู้เรียบเรียบเรียง/ผู้ตรวจวจสอบโดย : ร.ท.ภูบดินทร์ พลรักษ์เขตต์