陳佳佳 顧平月 科技日報記者 付毅飛
在冬奧會賽場，工作人員每天手持雪溫雪狀觀測儀觀測雪面狀態，正式比賽時，這個頻次會增加到賽前、賽時多次進行。
冬奧會所有比賽項目中，雪上項目約占60%。跳臺滑雪、高山滑雪等都極具速度和技巧，雪面溫度及狀態對運動員的影響很大。冬奧賽區屬于溫帶大陸性季風氣候，早晚溫差大、風大。受溫度、風速等氣象條件影響，雪質會出現不同的表面形態，每種雪面狀態都會使滑雪者產生不同的感受，直接影響競速競技成績。觀測雪表面狀態和雪面溫度，有助于氣象部門掌握信息，為賽事安排提供服務。
針對冬奧會場地的氣象監測需要，中國航天科工二院23所航天新氣象公司通過技術攻關，設計了一款手持式雪溫雪狀觀測儀，“舉手之勞”就能獲得雪的信息。
這款手持設備搭載紅外測溫、面陣激光測距、智能圖像、環境光感測等多種先進的高精度傳感器，能自動識別粉狀雪、殼狀雪、冰狀雪、漿狀雪四種雪狀，并探測雪地實時溫度，實現非接觸式雪面溫度實時觀測并進行高精度訂正。它支持藍牙和5G通信，實時定位，在線地圖回看坐標數據，可隨時隨地進行探測，一鍵生成數據報文、抓取圖像，滿足賽場精細化觀測需求。
智能圖像傳感器中結構光三維視覺，是雪溫雪狀觀測儀能夠實現自主識別雪狀的黑科技。其核心是利用編碼結構的光學圖案在目標物上投影，通過特殊相機觀察圖案畸變情況，結合測距信息就能計算探測區的平面及深度信息，從而構造出被測物的三維形狀；通過人工智能技術對量化的形態數據進行特征分析和建模，識別出各種物體性狀。該技術也是首次用于雪質觀測。
雪溫雪狀觀測儀投入賽場試用時，根據不同賽場實際反饋進行了優化迭代。升級后的產品拓展了雪面溫度、電子地圖標簽等要素，手感更輕便、反應更快速。優化雪狀的自動識別算法，一方面提升計算效率，將自動計算時間從5分鐘提高至2分鐘以內；另一方面，降低了雪狀自動識別對拍攝質量的要求，從而無須外掛高清攝像模組，使用儀器自帶的流媒體模組即可實現識別功能。按北京賽區試用建議，儀器的探桿部分還增做了防水保護，增強設備現場使用的靈活性和便捷性。
除了雪溫雪狀觀測儀，航天新氣象公司還有測風雷達、測云雷達和幾十個自動氣象站，分布在三個賽區多個賽點，為冬奧會氣象提供網格化的精細數據服務。
工作人員觀測雪溫雪狀。中國航天科工二院23所供圖
