从无人机数据到火线：联想 Legion 技术如何支持野火制图

凌晨 3 点，无人机飞手可能正在活跃的野火上空飞行，利用热成像相机识别地面消防员看不到的热点。等到队伍参加早间简报时，这些信息可能有助于他们决定重点部署的位置。

但长期以来，把信息从无人机传递给需要它的人一直是一项挑战。

我从 2012 年起担任野地消防员，自 2019 年起在火灾现场操控无人机。多年来，我看到飞手带着有关火情的宝贵数据从夜间飞行中返回，但由于没有高效的处理和分发方式，这些信息只能留在存储卡或笔记本电脑中。

数据是有的。挑战在于如何让它在下一个作业周期开始前发挥作用。

这促使我成立了 UAS Wildland Fire Collaborative。这家非营利组织帮助无人机飞手把热成像图像转为消防机构可用的标准化地图，且不收取费用。

我开发的系统是在一台联想 Legion 5 笔记本电脑上构建和测试的。如今，在联想和一台新 Legion Pro 7i 的支持下，我们正努力让更多飞手和消防机构能够使用这项能力。

让消防员获得关键信息

热成像无人机已成为应对野火的重要工具。在气温较低的夜间飞越火场时，它们可以识别热源、发现已建立控制线之外的火点，以及可能需要队伍进一步关注的区域。

但每位飞手可能使用不同的软件，生成不同格式的数据。用来标识一场火灾的名称甚至也可能各不相同。今年发生的一次 East Evans Creek 火灾中，我们的系统遇到了这场火灾名称的 34 种不同写法。

对于消防员和火场 GIS 专家而言，这些不一致会在分秒必争时增加额外工作。

我于 2024 年处理自己夜间飞行的地图时开始开发解决方案。当时我在 ArcGIS Pro 中手工制作地图页，有时要到凌晨 4 点左右才能完成。我知道一定有更好的办法。

2026 年 5 月，我正式将 UAS Wildland Fire Collaborative 设立为非营利组织，让其他飞手和机构也能使用该系统。

现在，飞手可以上传夜间飞行的数据，我们的处理流程会自动识别文件、将其匹配到正确的火情，并生成一组标准化地图。

系统生成地形和航空影像地图页、Google Earth 文件以及与 GIS 兼容的数据集，机构可以将其纳入现有工具。系统还会生成每日红外活动记录，记载飞行情况和飞手对数据的解读。

每张地图都会标识无人机探测到的热区边界、各个热点、高热区域，以及值得进一步检查的潜在热信号。

在任何内容分发之前，飞手都会审查并批准结果。批准后，信息会通过火场队伍已经使用的制图工具以及我们的公开档案提供。

在 2026 年火季，从飞手上传到最终批准的中位时间为 18 分钟，其中包括飞手审查的时间。

这意味着，夜间收集的信息可以及时交到消防队伍手中，帮助他们为次日早上的作业提供参考。

地图背后的技术

构建能够处理复杂无人机数据的系统需要大量计算能力。

多年来，我的联想 Legion 5 一直是主要开发设备。我用它构建协作组织的处理流程、为不同机构制作专用地图模板，并在部署前使用真实野火数据测试修改。

笔记本电脑的 NVIDIA 显卡对我使用 Agisoft Metashape 和 ArcGIS Pro 尤其重要：前者把单张无人机图像拼接成更大的热成像地图，后者用于 GIS 分析和地图制作。

一次飞行可能产生数百张热成像照片，需要将其处理成可用的地理画面。

例如，10 月在 West Fork Evans Creek 上空的一次飞行中，195 张热成像照片上传到我们的云端拼接系统后，大约六分钟就处理成了一张完整地图。

现在，云端处理承担了协作组织用户的大部分此类工作。我的 Legion 仍是处理我自己的飞行数据、构建和测试软件，以及处理 LiDAR 测绘相关大型数据集的重要设备。

当原来那台 Legion 的显卡出现故障时，影响立刻显现出来。使用备用显卡时，我一个较大的 ArcGIS Pro 项目仅打开就花了约两分半钟。云端系统仍继续为飞手提供服务，但本地开发和处理明显变慢。

联想随后提供了一台替换用的 Legion Pro 7i，配备 Intel Core Ultra 9 处理器和 NVIDIA GeForce RTX 5070 Ti 显卡。

额外的处理能力将有助于恢复我们的本地制图工作流程，并在协作组织发展时支持新工具的开发。

联想北美游戏业务高级产品经理 Mark Hubbard 表示：“技术在帮助人们解决实际问题时具有最大的价值。Eli 将 Legion 笔记本电脑的性能用于支持现场消防员的工作。我们很高兴提供升级后的系统，帮助 UAS Wildland Fire Collaborative 继续发展制图能力，并让应对野火的机构更容易获得有价值的信息。”

发现火场边界遗漏的热源

2026 年 7 月俄勒冈州杰克逊县的 East Evans Creek 火灾，是说明这项工作为何重要的清晰例子之一。

7 月 21 日午夜刚过，我飞越了两个作业分区。审查热成像数据时，我可以看到当天火场已设定边界之外的热源。

边界显示的是报告中的火灾范围，热成像图像则显示了热量实际存在的位置。

地图将其标为高热区域，灰烬下的一根木头仍在燃烧。2026 年 8 月 3 日夜间，Interstate 5 火灾。

当队伍努力控制火情时，这一区别很重要。

East Evans Creek 也是协作组织的重要里程碑。同一晚，俄勒冈州林业局 South Cascade 地区的一位飞手使用我们的系统，按照该地区自己的模板和印章制作了地图。

这是我们的自动制图流程首次为我公司之外的飞手提供成果。

接下来的三周里，系统在 15 个夜晚为 East Evans Creek 生成了 37 套地图。在热点最多的一张地图上，我们记录了 3,327 个独立热源。

地图还追踪了清理余火期间队伍需要在火场边界内深入作业的程度：随着工作推进，地图上的缓冲范围从火灾初期的 100 英尺增加到 400 英尺。

Woodrat Mountain 的一次较小经历说明，即便是微弱热信号，识别它们也有价值。

8 月 19 日，最后一次热成像勘测显示几乎没有剩余热量。地图只标识了五处可能的热源。

第二天夜里，我带着手机上的地图步行穿过该区域。凌晨 3 点左右，我在一个树桩洞底部发现了发红的余烬，也在地图标识的另一处地点深处发现了微弱热量。

这些信号很容易被忽略。

因此，即便热信号不确定，我们的地图也会标出可能存在的热量。我们将最终判断留给现场作业人员。

从一台笔记本电脑到共享资源

截至 2026 年 10 月 21 日，协作组织的公开档案包含 894 个文件，代表为 12 场野火交付的 79 个夜晚的地图。

这些地图支持了俄勒冈州林业局及其 South Cascade 地区、Hummingbird Drones 和我创办的 Rogue Reconnaissance 公司的飞手的工作。俄勒冈州林业局载人飞机的数据也通过该系统进行了处理。

我们与俄勒冈州林业局的合作帮助确定了地图的呈现方式。

例如，无人机观测到的热量以粉色显示，而其他来源的信息以红色显示。这一区别让查看地图的人能够快速了解信息来源。

该机构还提供了一封支持信，认可标准化无人机系统数据处理的潜在价值。

我们谨慎衡量自身影响。我们可以记录交付的地图、支持的火灾数量，以及系统处理信息的速度。但目前还没有可靠数据表明节省了多少消防员工时，或具体作业决策发生了怎样的变化。

随着系统发展，我们希望更好地了解这些结果。

目前，证据体现在已经交付的工作以及不断增加的系统使用飞手数量中。

为下一个火季做准备

新的联想 Legion 系统支持的工作不止于现有制图作业。

在非火季，我的大量工作转向野火减灾，包括使用无人机进行 LiDAR 和多光谱测绘，以研究植被、识别枯死或正在枯死的树木，并更好地了解社区周边的可燃物状况。

这些项目会产生大型点云数据集，需要大量处理能力。

我们也在继续改进热成像制图工具。最近的改动让飞手能够以完整分辨率查看热图像，从而更容易分辨各个热点，避免平滑处理掩盖重要细节。

另一个重点是让更多机构更容易采用该系统。每个组织都需要反映自身作业要求和品牌标识的地图模板。这些模板先在桌面 GIS 软件中构建和测试，再纳入我们的自动化流程。

有一台性能足够的本地工作站对这项开发工作至关重要。

我的长期目标很直接：让每一位野地火灾无人机飞手都能使用一套免费、标准化的制图系统，不论所属机构或所在地点。

飞手完成夜间飞行后，应当能够上传数据、审查生成的地图，并在早间简报前将其提供给火场队伍。

接收信息的队伍不应因飞越其作业分区的人员不同而不得不学习不同的地图格式。

还有工作要做。扩大协作组织需要更多技术专长和资源来支持更多飞手。我们也希望继续改进工具，将空中观测与依赖这些信息的消防员联系起来。

计算技术正在帮助实现这一目标。

开始构建这个系统时，我试图解决的是自己亲身经历过的问题：结束夜间飞行，手里有用的信息，却知道在任何人能够使用它之前还有大量工作要做。

如今，这个过程可以在几分钟内完成。

在联想持续支持下，我们正以此为基础继续推进，希望未来夜间在野火上空收集的信息能够在黎明时准备就绪，供行走在火线上的人员使用。

关于作者

Eli Polsky 是 UAS Wildland Fire Collaborative 的创始人兼执行董事。这家非营利组织为消防机构提供免费的无人机野火制图服务。Polsky 自 2012 年起担任野地消防员，专注于无人机系统、GIS 和热成像制图。他还创办了 Rogue Reconnaissance，并担任支持野火作业的无人机飞手。

了解 UAS Wildland Fire Collaborative：https://uaswfc.org。

来源：News