陈佳佳 顾平月 科技日报记者 付毅飞
在冬奥会赛场，工作人员每天手持雪温雪状观测仪观测雪面状态，正式比赛时，这个频次会增加到赛前、赛时多次进行。
冬奥会所有比赛项目中，雪上项目约占60%。跳台滑雪、高山滑雪等都极具速度和技巧，雪面温度及状态对运动员的影响很大。冬奥赛区属于温带大陆性季风气候，早晚温差大、风大。受温度、风速等气象条件影响，雪质会出现不同的表面形态，每种雪面状态都会使滑雪者产生不同的感受，直接影响竞速竞技成绩。观测雪表面状态和雪面温度，有助于气象部门掌握信息，为赛事安排提供服务。
针对冬奥会场地的气象监测需要，中国航天科工二院23所航天新气象公司通过技术攻关，设计了一款手持式雪温雪状观测仪，“举手之劳”就能获得雪的信息。
这款手持设备搭载红外测温、面阵激光测距、智能图像、环境光感测等多种先进的高精度传感器，能自动识别粉状雪、壳状雪、冰状雪、浆状雪四种雪状，并探测雪地实时温度，实现非接触式雪面温度实时观测并进行高精度订正。它支持蓝牙和5G通信，实时定位，在线地图回看坐标数据，可随时随地进行探测，一键生成数据报文、抓取图像，满足赛场精细化观测需求。
智能图像传感器中结构光三维视觉，是雪温雪状观测仪能够实现自主识别雪状的黑科技。其核心是利用编码结构的光学图案在目标物上投影，通过特殊相机观察图案畸变情况，结合测距信息就能计算探测区的平面及深度信息，从而构造出被测物的三维形状；通过人工智能技术对量化的形态数据进行特征分析和建模，识别出各种物体性状。该技术也是首次用于雪质观测。
雪温雪状观测仪投入赛场试用时，根据不同赛场实际反馈进行了优化迭代。升级后的产品拓展了雪面温度、电子地图标签等要素，手感更轻便、反应更快速。优化雪状的自动识别算法，一方面提升计算效率，将自动计算时间从5分钟提高至2分钟以内；另一方面，降低了雪状自动识别对拍摄质量的要求，从而无须外挂高清摄像模组，使用仪器自带的流媒体模组即可实现识别功能。按北京赛区试用建议，仪器的探杆部分还增做了防水保护，增强设备现场使用的灵活性和便捷性。
除了雪温雪状观测仪，航天新气象公司还有测风雷达、测云雷达和几十个自动气象站，分布在三个赛区多个赛点，为冬奥会气象提供网格化的精细数据服务。
工作人员观测雪温雪状。中国航天科工二院23所供图
