為驗證無人機(jī)采集溫室氣體數(shù)據(jù)的可行性，研究人員在圣保羅大學(xué)圣卡洛斯校區(qū)周邊開展了測試。（圖片來源：安東尼奧・多德）

巴西圣保羅州內(nèi)陸城市圣卡洛斯的森林防火機(jī)構(gòu)，即將獲得 “空中支援”—— 通過無人機(jī)更快發(fā)現(xiàn)火情，并在火勢失控前開展撲救。

圣保羅大學(xué)圣卡洛斯工程學(xué)院（EESC-USP）的研究團(tuán)隊正在開發(fā)搭載氣體傳感器與人工智能系統(tǒng)的無人機(jī)，用于森林火災(zāi)探測。

該項目于 6 月 11 日（周三）在法國南部奧克西塔尼大區(qū)首府圖盧茲舉辦的 “圣保羅研究基金會周・圖盧茲” 航空分會場中發(fā)布，會議時間為 6 月 10 日（周二）至 12 日（周四）。

“我們已與民防部門、市政府及圣卡洛斯環(huán)境局合作，并提交了方案，計劃評估所開發(fā)的無人機(jī)在市內(nèi)識別火點的效果�！� EESC-USP 教授兼項目協(xié)調(diào)人格勞科・奧古斯托・德 Paula Caurin 向圣保羅研究基金會通訊社表示。

這些無人機(jī)配備了研究團(tuán)隊開發(fā)的小型低成本傳感器，可選擇性探測并持續(xù)測量機(jī)內(nèi)氣流中的二氧化碳、甲烷濃度，同時采集溫度、濕度等參數(shù)。
“我們做了多項調(diào)整，將特定氣體傳感器集成在一起，就像電子鼻一樣協(xié)同工作�！� Caurin 比喻道。

傳感器收集氣體濃度數(shù)據(jù)后，由人工智能系統(tǒng)分析排放源，從而在無人機(jī)巡航時識別環(huán)境中因火災(zāi)釋放的二氧化碳與甲烷等痕量氣體。

“例如，無人機(jī)探測森林火災(zāi)的速度比衛(wèi)星快得多，這能讓當(dāng)局更快響應(yīng)并控制火情。” Caurin 解釋說。

溫室氣體排放監(jiān)測

研究人員近年評估了無人機(jī)用于溫室氣體監(jiān)測的可行性。
測試結(jié)果顯示，無人機(jī)較現(xiàn)有方法（如衛(wèi)星、科研飛機(jī)、觀測塔）更高效且成本更低�！盁o人機(jī)可作為這些方法的替代方案�！� Caurin 表示。

他對比了科研飛機(jī)單次飛行與無人機(jī)多次巡航的數(shù)據(jù)采集效率：無人機(jī)還能比衛(wèi)星更精準(zhǔn)定位感興趣的采集區(qū)域 —— 例如衛(wèi)星每兩天才會過境追蹤某一區(qū)域。

研究人員指出，相比傳統(tǒng)方法，無人機(jī)的另一優(yōu)勢是可靈活調(diào)整數(shù)據(jù)采集高度。
“用無人機(jī)收集溫室氣體數(shù)據(jù)，無需獲取地表二氧化碳或甲烷的平均值，而是能得到特定區(qū)域內(nèi)這些氣體的體積分布。”
“即便如今最先進(jìn)的衛(wèi)星也無法獲取這種體積信息。有了無人機(jī)，溫室氣體采集不再是區(qū)域表面數(shù)據(jù)或平面地圖，而是立體信息�！� 他解釋道。

不過據(jù)研究人員介紹，市售無人機(jī)續(xù)航時間僅 15 分鐘至半小時，尚不適合大面積林區(qū)巡航。
團(tuán)隊計劃通過空氣動力學(xué)研究提升設(shè)備效率，使其能更長時間飛行并覆蓋更大區(qū)域。

為驗證無人機(jī)采集溫室氣體數(shù)據(jù)的有效性，研究人員在圣卡洛斯的圣保羅大學(xué)校區(qū)周邊開展了測試 —— 該區(qū)域位于大西洋雨林與巴西稀樹草原（塞拉多）的過渡帶。
“未來若設(shè)備更完善，我們計劃在亞馬遜地區(qū)執(zhí)行任務(wù)�！� Caurin 說。

更多信息：關(guān)于圣保羅研究基金會法國周的詳情，可訪問：fapesp.br/week/2025/france。

（本文由巴西圣保羅研究基金會提供）