캘리포니아 수백만 에이커에 걸쳐 화재에 취약한 산림 식생을 모델링하고 매핑하는 리노 네바다 대학의 과학자들은 엄청난 양의 데이터와 계산 능력을 갖춘 다양한 신기술을 사용하고 있습니다. 이 연구는 크레이지 슬롯 관리를 최적화하여 화재 위험을 줄이고 탄소 격리를 지원하며 수질을 개선하는 데 도움이 될 것입니다.
농업, 생명공학 및 천연자원 대학의 Jonathan Greenberg와 Erin Hanan이 이끄는 연구팀은 통칭하여 "GigaFire 프로젝트"라고 하는 일련의 상호 연관된 계획을 진행하고 있습니다. 이들의 가장 중요한 목표는 원격 감지 기술과 프로세스 기반 모델을 사용하여 넓은 지형에서 식물과 크레이지 슬롯가 어떻게 변화하는지 이해하는 것입니다.
그린버그와 하난은 크레이지 슬롯의 연구원입니다실험장그리고천연자원환경과학과. 그들의 연구는 화재 위험이 가장 큰 곳을 식별하는 데 도움이 될 주 전역 및 지역별 크레이지 슬롯 지도를 생성할 것입니다.
California Air Resources Board에서 570,000달러, CAL FIRE에서 약 180만 달러를 지원받아 연구원들은 다음을 사용하여 주 전역의 표면 및 캐노피 크레이지 슬롯를 매핑하고 있습니다.
- Landsat 및 Airborne LiDAR를 사용한 다중 센서 원격 감지 데이터(LiDAR는 Light Detecting And Ranging의 약어이며 식물의 3차원 구조를 조사하는 데 사용되는 원격 감지 방법입니다)
- 지상 레이저 스캐닝 및 지상 기반 사진 측량법(물체 사이의 거리를 측정하기 위해 측량 및 매핑에 사진을 사용)을 사용한 현장 기반 샘플링을 통해 시간 경과에 따른 변화를 보정하고 검증합니다.
- 기계 학습; 그리고
- 클라우드 및 고성능 컴퓨팅을 통해 표면 크레이지 슬롯 모델 유형, 캐노피 기본 높이, 주 전역의 캐노피 부피 밀도를 매핑합니다.
지반 및 자원 관리 강화를 통해 산불의 심각성을 줄이는 것이 중요합니다. 이것이 바로 GigaFire 팀이 최근 자금을 지원받은 연구와 CAL FIRE 및 캘리포니아 대기자원 위원회와의 협력을 통해 변화를 만들고 있는 곳입니다.
이 데이터는 캘리포니아 대기 자원위원회에서 프로그램에 대한 새로운 표준화된 입력을 개발하는 데 사용됩니다. GigaFire 팀은 캘리포니아 전역의 향상된 크레이지 슬롯 매핑을 위해 새로운 데이터와 알고리즘을 사용할 수 있게 되면 업데이트할 수 있는 개방적이고 투명하며 자동화된 과학 모델링 프레임워크의 프로토타입을 만드는 것을 목표로 합니다.
“우리는 모든 크레이지 슬롯, 특히 사다리 크레이지 슬롯를 찾기 위해 원격 감지와 모델링을 사용하고 있습니다.”라고 그린버그 부교수가 말했습니다. “정기적이고 자동으로 업데이트되는 시스템이 될 것입니다.
이 모델링에 대한 다른 시도가 있었습니다. Greenberg와 Hanan은 크레이지 슬롯 관리를 위해 1980년대 이후의 현재 및 사후 데이터와 함께 빅데이터와 클라우드 컴퓨팅을 사용하여 이를 개선하고 있습니다.
"크레이지 슬롯 축적의 양과 위치를 분석하면 저강도 지상 화재에서 고강도 크라운 화재로 이동하는 상황을 이해할 수 있습니다."라고 그는 말했습니다. "크라운 화재는 실제 위험입니다. 물건이 터지는 산불.
또한 연구를 통해 Greenberg와 Hanan은 산림 간벌, 펄프용 재료 수집 및 화상 통제와 같이 처리가 필요한 특정 영역을 대상으로 할 수 있는 토지 및 자원 관리자와 협력합니다. 크레이지 슬롯 처리는 수십 년간의 진압으로 인해 크레이지 슬롯 부하가 증가한 산림의 화재 위험을 완화하기 위해 종종 사용됩니다.
“우리는 시뮬레이션 모델을 사용하여 언제, 어디서, 어떤 상황에서 크레이지 슬롯 처리가 심각한 왕관 화재의 위험을 완화하고 산림 탄소를 안정적으로 유지하며 서부 전역 수백만 주민의 물 안보를 촉진할 수 있는지 결정하고 있습니다.”라고 조교수가 말했습니다. 이끄는 하난화재 및 건조지 생태계 연구실또한 GigaFire 프로젝트의 크레이지 슬롯링 부분을 이끌고 있습니다.
"크레이지 슬롯을 사용하면 측정만으로는 불가능할 미래 기후 및 관리 시나리오에 대한 복잡한 반응을 예측할 수 있습니다"라고 그녀는 말했습니다. “그러나 타당하고 과학적 이해를 발전시키기 위해서는 크레이지 슬롯이 현장 데이터와 지속적으로 마주해야 합니다.
그린버그는 크레이지 슬롯의 지구 환경 분석 및 원격 감지 연구소를 운영하고 있습니다.기어, 이는 LiDAR 기술을 사용한 연구를 통해 크레이지 슬롯 면적에 대한 이해를 변화시키는 데 도움이 되고 있습니다. 식물의 3차원 구조를 조사하기 위한 LiDAR.
화재 전후의 숲 지도를 작성하기 위해 LiDAR 기술을 구현하기 전에는 특정 지역의 지표 피복이 얼마나 되었는지 파악하는 유일한 방법은 팀을 현장에 파견하는 것이었습니다. 이는 비용과 시간이 많이 드는 노력입니다. 그러나 LiDAR를 사용하면 연구자들은 화재 중에 무엇이 타거나 타지 않았는지 지점까지 파악하여 화재가 이동하는 방식과 극도로 심한 크레이지 슬롯이 발생할 가능성을 줄이는 최선의 방법을 더 잘 이해할 수 있습니다.
이 모든 연구에는 막대한 양의 데이터를 수집, 이동 및 저장하는 작업이 필요합니다. 이 연구를 가능하게 하는 기술 중 일부는 네바다 북부의 데이터 저장 센터인 Switch에 위치한 크레이지 슬롯의 고성능 컴퓨팅 시스템인 Pronghorn을 통해 수행되었습니다.
“박사님. 그린버그의 산불 프로젝트는 크레이지 슬롯의 연구 노력이 매우 데이터 중심적인 방식으로 현대 기술을 통해 어떻게 진화하고 있는지를 보여주는 훌륭한 예입니다."라고 크레이지 슬롯 정보 기술실의 사이버 인프라 책임자인 Scotty Strachen은 말했습니다. "핵심 데이터를 캡처할 수 있다는 점입니다.
"우리의 신흥 연구 사이버 인프라 팀은 이러한 과제에 정면으로 직면하고 있으며 과학자 및 캠퍼스 리더십과 협력하여 실제 문제에 대한 실제 솔루션을 실시간으로 제공할 수 있는 네바다의 역량을 발전시키고 있습니다."
