L'intelligence artificielle exploitée pour lutter contre les incendies de forêt dans le Colorado et l'ouest des États-Unis

Arbres brûlés laissés par l’incendie de Cameron Peak en 2020 dans le comté de Larimer le 24 octobre 2021.
Photo de la radio publique du Colorado

DENVER (AP) – Les incendies de forêt devenant de plus en plus importants et destructeurs à mesure que l’Ouest s’assèche et se réchauffe, les agences et les responsables chargés de prévenir et de combattre les incendies pourraient bientôt disposer d’un nouvel outil à ajouter à leur arsenal de brûlages dirigés, pioches, chaîne scies et avions.

L’aide de haute technologie pourrait provenir d’un domaine qui n’est normalement pas associé à la lutte contre les incendies de forêt : l’intelligence artificielle. Et l’espace.

Lockheed Martin Space, basé dans le comté de Jefferson, exploite des décennies d’expérience dans la gestion des satellites, l’exploration de l’espace et la fourniture d’informations à l’armée américaine afin d’offrir des données plus précises plus rapidement aux équipes au sol. Ils discutent avec le US Forest Service, des chercheurs universitaires et une agence de l’État du Colorado de la manière dont leur technologie pourrait les aider.



En générant des informations plus opportunes sur les conditions sur le terrain et en exécutant des programmes informatiques pour traiter d’énormes quantités de données, les représentants de Lockheed Martin affirment qu’ils peuvent cartographier les périmètres d’incendie en quelques minutes plutôt qu’en heures. Ils disent que l’intelligence artificielle, ou IA, et l’apprentissage automatique que l’entreprise a appliqués à un usage militaire peuvent améliorer les prédictions sur la direction et la vitesse d’un incendie.

«Le scénario dans lequel travaillent les opérateurs et les commandants des feux de forêt est très similaire à celui des organisations et des personnes qui défendent notre patrie et nos alliés. C’est un environnement dynamique couvrant de multiples activités et responsabilités », a déclaré Dan Lordan, directeur principal de l’intégration de l’IA au centre d’intelligence artificielle de Lockheed Martin.



Lockheed Martin vise à utiliser sa technologie développée au fil des années dans d’autres domaines pour réduire le temps nécessaire à la collecte d’informations et à la prise de décisions concernant les incendies de forêt, a déclaré Rich Carter, directeur du développement commercial pour les solutions de mission de Lockheed Martin Space.

“Plus vite vous pouvez réagir, j’espère que vous pourrez contenir le feu plus rapidement et protéger les biens et la vie des gens”, a déclaré Carter.

Le concept d’une saison régulière des incendies a pratiquement disparu, car la sécheresse et les températures plus chaudes rendent les terres occidentales prêtes à s’enflammer. Fin décembre, l’incendie de Marshall a brûlé 991 maisons et tué deux personnes dans le comté de Boulder. La région de Denver vient de connaître son troisième mois d’avril le plus sec avec seulement 0,06 pouce d’humidité, selon le National Weather Service.

Les restes brûlés d’une maison détruite par l’incendie de Marshall sont exposés le vendredi 7 janvier 2022 à Louisville, Colorado (AP Photo/Jack Dempsey)

Le Colorado a enregistré le plus grand nombre d’alertes météo-incendie en avril que tout autre avril au cours des 15 dernières années. Les équipages ont rapidement maîtrisé les incendies provoqués par le vent qui ont forcé des évacuations le long du Front Range et dans les plaines de l’Est. Mais six familles de Monte Vista ont perdu leur maison en avril lorsqu’un incendie a brûlé une partie de la ville du sud du Colorado.

Depuis 2014, la Division de la prévention et du contrôle des incendies du Colorado a piloté des avions équipés de capteurs infrarouges et de couleur pour détecter les incendies de forêt et fournir les informations les plus récentes possibles aux équipages au sol. L’équipement embarqué est intégré au Colorado Wildfire Information System, une base de données qui fournit des images et des détails aux responsables locaux des incendies.

“L’année dernière, nous avons découvert près de 200 nouveaux incendies dont personne ne savait rien”, a déclaré Bruce Dikken, chef d’unité pour le programme d’avions multimissions de l’agence. « Je ne sais pas si l’un de ces 200 incendies serait devenu de gros incendies. Je sais qu’ils ne sont pas devenus de grands incendies parce que nous les avons trouvés.

Lorsque les deux avions Pilatus PC-12 ont commencé à voler en 2014, le Colorado était le seul État doté d’un tel programme transmettant les informations “en temps quasi réel”, a déclaré Dikken. Les représentants de Lockheed Martin ont récemment passé du temps dans les airs dans les avions pour voir si son IA pouvait accélérer le processus.

“Nous ne trouvons pas tous les incendies que nous survolons et cela peut certainement être plus rapide si nous pouvions utiliser une sorte de technologie qui pourrait, par exemple, dessiner automatiquement le périmètre de l’incendie”, a déclaré Dikken. “Pour l’instant, c’est plutôt un processus manuel.”

Le pic d’incendie de Cameron.
Avec l’aimable autorisation du shérif du comté de Larimer, Justin Smith

Quelque chose comme l’incendie de Cameron Peak en 2020, qui, avec 208 663 acres, est le plus grand incendie de forêt du Colorado, pourrait prendre des heures à cartographier, a déclaré Dikken.

Et souvent, les gens dans les avions traquent plusieurs incendies en même temps. Dikken a déclaré que plus vite ils peuvent collecter et traiter les données sur le périmètre d’un incendie, plus vite ils peuvent passer au prochain incendie. S’il faut quelques heures pour cartographier un incendie, “ce que j’ai dessiné au début peut être un peu différent maintenant”, a-t-il déclaré.

Lordan a déclaré que les ingénieurs de Lockheed Martin qui ont volé avec les équipages de l’État, en utilisant la vidéo et les images recueillies sur les vols, ont été en mesure de produire des cartes d’incendie en aussi peu que 15 minutes.

La société a parlé à l’État de la possibilité d’emporter un ordinateur supplémentaire qui pourrait aider à “analyser toutes ces informations” et transmettre la carte de l’incendie tout en restant en vol aux équipages au sol, a déclaré Dikken. L’agence attend d’entendre les résultats des expériences de Lockheed Martin à bord de l’avion et comment l’IA pourrait aider l’État, a-t-il ajouté.

La société s’entretient également avec des chercheurs du US Forest Service Missoula Fire Sciences Laboratory dans le Montana. Mark Finney, un chercheur forestier, a déclaré qu’il était au début des discussions avec Lockheed Martin.

“Ils ont un vif intérêt à appliquer leurs compétences et leurs capacités au problème des incendies de forêt, et je pense que ce serait le bienvenu”, a déclaré Finney.

Le laboratoire de Missoula est impliqué dans la recherche sur les incendies depuis 1960 et a développé la plupart des outils de gestion des incendies utilisés pour les opérations et la planification, a déclaré Finney. “Nous sommes assez bien placés pour comprendre où de nouvelles choses et capacités pourraient être utiles à l’avenir et certaines de ces choses pourraient certainement l’être.”

Cependant, Lockheed Martin se concentre sur la technologie et ce n’est « pas vraiment là que se situerait l’utilisation la plus efficace de nos efforts », a déclaré Finney.

« Les activités de prévention, d’atténuation et de gestion préventive sont là où se trouvent les grandes opportunités de changer la trajectoire sur laquelle nous nous trouvons », a déclaré Finney. “Il est peu probable que l’amélioration de la gestion réactive produise d’énormes avantages car la source sous-jacente du problème est la structure du combustible dans de vastes paysages ainsi que le changement climatique.”

L’exploitation forestière et les brûlages dirigés, ou les incendies allumés dans des conditions contrôlées, sont quelques-unes des pratiques de gestion utilisées pour se débarrasser des sources de combustible ou créer un paysage plus diversifié. Mais ces méthodes ont parfois rencontré une résistance, a déclaré Finney.

Aussi grave que soit l’incendie de Cameron Peak, Finney a déclaré que les brûlages dirigés effectués par les forêts nationales d’Arapaho et de Roosevelt au fil des ans ont atténué l’intensité de l’incendie et modifié le mouvement des flammes par endroits.

“Malheureusement, ils n’avaient pas eu le temps de terminer leur travail prévu”, a déclaré Finney.

Lordan a déclaré que la valeur de l’intelligence artificielle, que ce soit pour prévenir les incendies ou répondre à un incendie, produit des informations précises et opportunes pour les gestionnaires des incendies, ce qu’il a appelé “l’intelligence exploitable”.

Un exemple, a déclaré Lordan, est l’information recueillie et gérée par les agences fédérales sur les types et les conditions de la végétation à travers le pays. Il a dit que les mises à jour sont effectuées tous les deux à trois ans. Lockheed Martin utilise les données des satellites gérés par l’Agence spatiale européenne qui met à jour les informations environ tous les cinq jours.

Lockheed travaille avec Nvidia, une société de logiciels californienne, pour produire une simulation numérique d’un feu de forêt basée sur la topographie d’une zone, l’état de la végétation, le vent et la météo pour aider à prévoir où et comment il brûlera. Après coup, les entreprises ont utilisé les informations sur l’incendie de Cameron Peak, en branchant les données satellites les plus récentes sur les conditions du carburant, et ont généré une simulation vidéo qui, selon Lordan, était similaire au comportement et au mouvement réels de l’incendie.

Tout en appréciant l’aide apportée par la technologie, Dikken de l’État du Colorado et Finney du Service forestier ont déclaré qu’il y aura toujours un besoin de «vérification sur le terrain» par les gens.

Appliquer l’IA à la lutte contre les incendies de forêt ne consiste pas à exclure les gens de la boucle, a déclaré le porte-parole de Lockheed Martin, Chip Eschenfelder. « Quelqu’un sera toujours au courant, mais les personnes actuellement au courant sont assiégées par tellement de données qu’elles ne peuvent pas les trier assez rapidement. C’est de là que ça vient. »