As cidades de Paradise e Magalia, no Norte da Califórnia, aninhadas no sopé da Sierra Nevada, já foram comunidades prósperas com mais de 27.000 habitantes. No entanto, no dia 8 de novembro de 2018, um incêndio florestal mudou tudo em poucas horas. Milhares de pessoas foram afetadas pelo incêndio, cerca de 100 mortes foram confirmadas e milhares de pessoas perderam suas casas.
Ao longo de dois dias, sobrevoando os terrenos queimados pelo incêndio mais destrutivo do estado, uma legião de drones começou a gravar imagens da devastação, em um esforço para ajudar as pessoas que perderam suas casas. Quando terminaram, eles haviam coletado 70.000 imagens de mais de 17.000 acres, resultando em 1,4 trilhão de píxeis de dados.
As gravações detalhadas e os mapas ajudaram as pessoas a determinar a condição de suas casas, agilizando ocorrências de sinistros de seguro. As gravações também ajudaram equipes de resgate e de demolição, urbanistas, cientistas, pesquisadores, e o público em geral a compreender melhor a situação.
O condado de Butte lançou um conjunto de mapas de alta resolução, incluindo imagens combinadas obtidas por drones, panorâmicas interativas em 360° e mapas com antes/depois que mostram o impacto do incêndio, com informações de GIS detalhadas.
A operação com 518 voos coordenados por 16 agências de atendimento emergencial do Norte da Califórnia foi uma das maiores operações com drones em um cenário de desastre na história dos Estados Unidos. As 16 equipes de UAV foram lideradas pela delegacia do condado de Alameda. A polícia de Stockton, a delegacia do condado de Contra Costa e o distrito de proteção contra incêndios de Menlo Park constituíram a maior parte dos membros da equipe, com a polícia de Union City, de Hayward e a delegacia do condado de Stanislaus fornecendo unidades também. A polícia de São Francisco supervisionou a mitigação do espaço aéreo. Além dos voos de mapeamento, mais de 160 panorâmicas interativas em 360° foram criadas com a ajuda do software Hangar, bem como vídeos georreferenciados filmados pela Survae ao longo das principais estradas em Paradise. Este conjunto de dados em camadas foi processado em tempo recorde.
As fotos e vídeos obtidos por drones foram todos georreferenciados e agrupados em formato de mapa, possibilitando que moradores verificassem o status de suas casas através do aplicativo interativo de IA. As autoridades do condado de Butte liberaram publicamente os mapas e fotografias aéreas muito antes de muitos moradores terem sido liberados para entrar na zona do incêndio e verificar suas casas. Acesse o mapa do incêndio do condado de Butte.
“Esperamos que isso ajude as pessoas a compreender o grau de devastação com o qual estamos lidando, assim como entender a tarefa desafiadora que temos pela frente”, disse Kory Honea, delegado do condado de Butte. “Esperamos que isto forneça as informações necessárias para que possam iniciar sinistros de seguro.”
A organização da missão
Quando equipes chegaram ao local do incêndio, o ar ainda estava em condições precárias, com muita fumaça e cinzas sendo expelidas pelo fogo. Socorristas tiveram que utilizar máscaras e permanecer em alerta sobre os vários riscos e perigos durante as missões.
A área de comando do planejamento da missão local foi o salão de conferências do corpo de bombeiros de Menlo Park, em Chico. A equipe de combate a incêndios de Menlo Park já estava trabalhando no local nos últimos 10 dias, protegendo estruturas e lutando contra paredões de fogo. Como eles estavam sendo dispensados do serviço, trocaram seus equipamentos, obtiveram informações e organizaram-se para que dois de seus membros voltassem à ativa como parte da equipe de UAVs em missões de mapeamento.
Esta grande quantidade de dados foi enviada de volta fisicamente à central de processamento de dados da DroneDeploy, parceira de soluções de software da DJI, sediada em São Francisco. A equipe de processamento de dados conseguiu criar um mapa interativo detalhado dentro de 24 horas após receber as imagens e os dados coletados pelos drones. Esta foi a maior resposta coordenada por equipes de drones a um desastre na história, assim como o mais rápido feedback gerado por uma enorme quantidade de dados.
Os desafios ao mapear uma área equivalente a 13.000 campos de futebol
Mapeamento de áreas devastadas
Foram necessários muitos voos para cobrir uma área equivalente a 17.000 acres, aproximadamente o tamanho de 13.000 campos de futebol lado a lado. Um dos maiores desafios foi organizar e dividir adequadamente as diferentes áreas para criar mapas.
As equipes conseguiram criar áreas alinhadas com as principais estradas e também garantiram que houvesse sobreposição suficiente entre as diversas áreas, de forma que as áreas mapeadas individualmente se sobrepusessem e se conectassem.
A enorme área foi finalmente dividida em mais de 30 subáreas, cada uma com cerca de 250 a 300 acres, cada uma utilizando de 4 a 6 baterias de drones para concluir o mapeamento. Feito isso, foram criados mapas mestres para serem utilizados na área de comando de UAVs para todas as informações relacionadas aos drones e ao envio de equipes.
Padronização da plataforma de drones
Mapear 17.000 acres com drones multirrotores constitui um pesadelo em se tratando de logística, visto que se tratava de um ambiente com densa fumaça no ar em uma área de desastre sem energia elétrica, pouquíssima conectividade LTE/4G e com obstáculos pelo caminho, mas com árvores altas ainda em pé.
As equipes padronizaram o processo, utilizando apenas as plataformas DJI Phantom 4. O drone possui uma câmera poderosa para seu tamanho compacto e custo, contando com um sensor de 1 polegada, imagens em 20 MB, campo de visão de 84° e obturador global.
Necessidades de energia
Ao sobrevoar a extensa área aplicando enormes taxas de sobreposição, as equipes precisaram executar 518 voos de mapeamento. Isto também significou 518 baterias que precisaram ser carregadas. Foi necessário possuir inúmeras baterias para o Phantom 4 totalmente carregadas à disposição, mas isto foi apenas o topo do iceberg. O controlador de rádio e o tablet também precisaram ser recarregados eventualmente. Foi um desafio e tanto, já que a maioria dos operadores de drone não possuíam de 6 a 8 baterias disponíveis. Com base em cálculos, as equipes da missão de mapeamento definiram que, na melhor das hipóteses, uma bateria conseguiria mapear aproximadamente de 45 a 50 acres. Portanto, foi fundamental certificar-se de que as equipes possuíam o suprimento adequado de baterias e carregadores para realizar as tarefas de mapeamento de modo eficaz.
Gerenciamento de dados
A gestão de dados é sempre um desafio para missões com frotas, principalmente quando há 16 equipes e vários drones individuais. É extremamente importante padronizar as operações para cada piloto e que as equipes sigam um conjunto de protocolos padronizados sobre como capturar dados, armazená-los e transferi-los. Isto foi alcançado graças à sinergia entre todas as 16 equipes envolvidas na missão.
Mas o maior desafio foi como traduzir a enorme quantidade de dados em informações acionáveis e integrá-las a vários produtos GIS. Greg Crutsinger, da Scholar Farms, ofereceu grande ajuda ao coordenar estes esforços entre as equipes de resposta e várias agências.
Com mais de 70.000 imagens e cerca de 500 GB de dados, as equipes no solo recorreram à empresa de software para drones baseada em São Francisco, DroneDeploy, para auxiliar no processamento de dados. Como não havia acesso à internet na região, as equipes de UAV tiveram que transportar discos rígidos com dados até São Francisco, enquanto Jono Millin (cofundador da DroneDeploy) e membros de suas equipes de vendas e engenharia passaram a noite e a manhã seguinte carregando imagens. No dia seguinte, os dados foram entregues em 75 mapas após a equipe de engenharia criar um enorme cluster de processamento em sua nuvem para gerenciar o enorme fluxo de dados de imagem. No final, 1,4 trilhão de píxeis de imagens capturadas por drones se tornaram um mapa com 100 bilhões de píxeis.
Os mapas foram então usados imediatamente pelo pessoal de resgate e emergência. Com imagens atualizadas, a equipe do corpo de bombeiros avaliou os danos e planejou seus próximos passos. Os mapas foram usados até mesmo por equipes de busca e resgate para identificar pessoas desaparecidas que pudessem estar na área. As vítimas do incêndio também fizeram bom uso dos mapas. Com todos os arredores mapeados, os proprietários das residências puderam enviar as imagens para as seguradoras e processar os sinistros imediatamente, um processo que tradicionalmente poderia levar dias ou semanas. Muitos usaram as imagens para obter acesso aos fundos de alívio da FEMA para as famílias afetadas pelo incêndio.
Lições que aprendemos
Drones sendo usados em incêndios, principalmente grandes incêndios florestais e incêndios de área, não só funcionam como multiplicadores de força durante missões de combate a incêndios, especialmente à noite com sensores de câmeras térmicas, mas também trabalham como uma importante ferramenta de apoio para a resposta, busca e recuperação pós-incêndio, além da avaliação de danos.
Para missões de grande escala que envolvem mais de um departamento e uma equipe de drones, a padronização da cooperação e operação é de extrema importância durante a missão, assim como depois, quando os dados capturados por drones são processados e utilizados.
Em suma, demorou menos de 48 horas no total para que o mapa de resgate do condado de Butte fosse criado desde a primeira implantação dos drones de mapeamento. Esta foi a maior resposta coordenada a um desastre da história de equipes com drones, mas definitivamente o mais rápido retorno de enormes quantidades de dados. Os drones continuarão aumentando a segurança de socorristas enquanto reduzem o tempo de resposta durante missões críticas.
A tecnologia de UAV vem mudando a forma como agências governamentais atendem ao público. Enquanto drones conquistaram seu lugar na segurança pública, departamentos e corporações governamentais vêm explorando seu uso em outras áreas, desde transporte e obras públicas ao planejamento e missões ambientais. Para obter mais informações sobre como instituir um programa com drones e aprender sobre as melhores práticas a serem levadas em conta ao avaliar como drones podem auxiliar sua comunidade, comece ao baixar este relatório completo.
