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奥运有我 | 这群武大人,打造冬奥赛场“最快的冰”!

“奥运有我”主题宣传进行中,欢迎投稿!征稿内容主要包括地信技术在奥运中的应用、地信人与奥运的故事等。投稿方式见文末。


12分30秒74

新的世界纪录!

2月11日在国家速滑馆

瑞典选手范德普尔

在速度滑冰男子10000米比赛中夺金


▲瑞典选手范德普尔在“冰丝带”比赛中(新华社图)▲


此前,在国家速滑馆

也在不断产生着新的冬奥会纪录

(欢迎大家继续补充新纪录哦)




2月5日   荷兰选手伊雷妮·斯豪滕女子速度滑冰3000米3分56秒932月6日   荷兰选手帕特里克·鲁斯特男子速度滑冰5000米6分09秒312月6日   瑞典选手尼尔斯·范德普尔男子速度滑冰5000米6分08秒842月7日   荷兰选手伊琳·维斯特女子速度滑冰1500米1分53秒282月8日   荷兰选手凯尔·内斯男子速度滑冰1500米1分43秒212月8日   荷兰选手托马斯·克鲁尔男子速度滑冰1500米1分43秒55


奥运健儿屡次打破世界纪录

有“冰丝带”之称的国家速滑馆

无愧“最快的冰”这一称号

它为何能成为各国选手的福地?

武汉大学毛庆洲教授领衔的

高分辨激光雷达团队

在“冰丝带”建设过程中起到了重要作用


▲中国选手在“冰丝带”比赛(新华社图)▲


最快的冰?最平的冰!


毛庆洲是武汉大学遥感信息工程学院/宇航科学与技术研究院教授、博士生导师,是卫星导航定位高精度激光测量等领域的专家。建设国家速滑馆为何需要遥感专家?毛庆洲介绍,他的团队主要工作是利用高精度三维激光扫描,帮助冰场安装地下制冰排管


▲毛庆洲在“冰丝带”建设期间留影▲


“场馆希望建成‘最快’的冰面,那就需要最平整地铺设制冰排管。”毛庆洲解释,制冰排管是冰场的基础设施,它的上面还要铺设一层混凝土,再上面才是冰面。如果制冰排管安装时高低落差过大,或是排管之间排列不均匀,就会导致铺设混凝土后的制冷能力不同,进而导致不同区域的冰面温度和厚度不一。


▲三维激光扫描中▲


国家速滑馆的冰场面积达到1.2万平方米,地下每隔10厘米就要布设一根制冰排管,毛庆洲团队的工作就是在建设过程中,用高精度三维激光扫描测量建成区域,形成精度优于2mm的现场点云数据,分析制冰排管的高程和平行度,在密密麻麻的制冰排管中找出需要改进的地方。


▲密密麻麻的制冰排管▲


最终,经过毛庆洲团队和施工人员的努力,该工程实现全场标高允许偏差±5mm,管道之间的平行度优于1/1000,确保了冰面温度差不超过0.5℃



依托这项技术成果,武汉大学与北京城建集团、深圳大学等单位共同申报的“国家速滑馆动态高精度施工测量关键技术及应用”项目,荣获2021年度测绘科学技术奖一等奖



毛庆洲说:“制作冬奥会比赛用冰是一项过程复杂标准严苛的工作,我们团队负责的只是基础工作之一,还有很多团队为此付出了巨大努力,运用了很多最新的科技成果。”


10人,28天

毛庆洲团队的高精度激光测量技术,此前广泛运用在地铁高铁工程中。武汉80%的地铁线路以及湖北境内几乎所有高铁线路,都用它进行日常检测,确保一丝一毫的轨道偏差都能被及时发现



但是,将这项成熟技术首次运用在奥运场馆建设上,团队还是面临新的挑战。毛庆洲说:“以前测量轨道是线状的,这次测量制冰排管是面状的。就好比以前只用对比前后数据,现在四面八方都要对比,计算量要翻倍,所以我们对测量工艺、数学计算模型都进行了改进。”



从地铁、高铁到“冰丝带”,“成熟的技术从地面之下运用到了冰面之下,也让我们看到了它的广阔前景”。


▲新华社记者 张晨霖摄▲


“看到‘冰丝带’上不断产生新的冬奥会纪录,我们作为参与者感到由衷的高兴,也很欣慰自己的工作取得成效。”毛庆洲说,这些天他一直关注着冬奥会进程,他认为运动员取得的好成绩,从侧面证实了场馆建设者提出的建设最快的冰”这一目标实现了




▲国家速滑馆制冰排管整体点云图▲


庆洲的团队共有10人参与这次保障奥运任务,在2020年秋季对国家速滑馆制冰排管安装现场进行了全面测量,经过28天的数据采集和分析,共得2TB现场点云数据


▲测站分布图▲


“这次任务时间周期短、工程任务重、精度要求高,团队成员都付出了很多心血,特别是最后验收前几天,我们在武汉的数据分析团队,都是通宵加班工作。”毛庆洲说。


激光雷达是什么?


毛庆洲教授领衔的高分辨激光雷达团队,为建造“最快的冰”提供了有力保障。那什么是激光雷达呢?它在生活中有哪些应用呢?

激光雷达是二维视觉图像拓展到三维场景感知,相比于传统的二维图像,激光雷达可以直接获得三维场景信息,具有主动性、高可靠、高精度、高分辨率和大视场等特点。



激光雷达在森林资源的调查,农业长势,电力线路巡检,大型建筑场馆安全监测,海岸带监测与测量等方面有广泛应用,为我们的生活生产提供保障
近年来,特别是自动驾驶的兴起,几乎所有的自动驾驶无人系统都在使用激光雷达作为其视觉传感器。最新的BIM、CIM、数字孪生、元宇宙等应用,激光雷达无疑是对现实世界三维数字化的必备技术。
从某种意义上来说,激光三维测量(激光雷达)作为一种近20年来发展的新型遥感技术,正处于快速发展阶段,随着硬件技术的进步和点云智能处理的发展,在国民经济各行业,特别是数字经济,具有广泛的前景和智力需求,“需要更多有思想的青年加入”,毛庆洲呼吁。

“更快、更高、更强——更团结”

冬奥健儿们在赛场上奋勇争先

“最快的冰”配上最快的速度

打破一个又一个世界纪录

让我们一起去见证

“冰丝带”上的群星璀璨


来源:武汉大学微信公众号



编辑:余     青 审核:王 增 宁

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“奥运有我”主题宣传进行中,欢迎投稿!征稿内容主要包括地信技术在奥运中的应用、地信人与奥运的故事等。


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余青(“奥运有我”主题宣传)

13910508300(微信)

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顾慧

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