连破9次纪录 “冰丝带”为何成为各国选手的福地?
来源:倍可亲(backchina.com)2月11日,在北京冬奥会速度滑冰男子10000米比赛中,瑞典选手范德普尔以打破世界纪录的成绩夺金。
就在刚刚,荷兰选手苏珊娜·舒尔廷在短道速滑女子1000米比赛中刷新世界纪录并最终夺冠。
此前,在国家速滑馆曾5天产生7项新的冬奥会纪录,“冰丝带”为何成为各国选手的福地?
原来,作为本届冬奥会唯一新建冰上竞赛场馆,国家速滑馆建设时就把成为平原上“最快的冰”定为目标。
瑞典选手范德普尔在“冰丝带”比赛中(新华社图)
极目新闻记者从武汉大学获悉,该校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)
打造最平的冰才能最快
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人团队忙了一个月
据了解,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。”
“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
毛庆洲介绍,他的团队共有10人参与这次保障奥运任务,在2020年秋天一共忙碌了28天,共获得2TB的现场点云数据。“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。