探秘亚运赛场的气象“黑科技”.pdf
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1、15文/李 伟(浙江省气象服务中心)探秘亚运赛场的气象“黑科技”大型体育赛事能否成功举办,与天气状况息息相关。亚运会期间,各大运动赛事的场馆分布广、安全保障要求高,这对气象保障提出了更高的要求。与此同时,由于户外赛事受天气因素影响大,对天气的精密监测、精准预报和对赛事的精细服务成了亚运会成功举办的重要因素之一。为此,气象部门不断打磨核心技术、优化支撑系统,用丰硕成果为亚运气象保障服务提供最好的“科技”底气。亚运场馆内配备的视频智能气象观仪16锐聚焦一段汇聚精彩的追踪FOCUS“智能”是最能体现杭州亚运特色的理念,也最能展现亚运气象服务的独特魅力,“天脸识别系统”就是体现杭州智能气象服务的成果之
2、一。在地面气象观测中,常规的气象要素已经实现自动观测,但需要目测的项目,如云状、云量、霜、露、雪等天气现象还是要依靠人工观测。然而,由于天气系统瞬息万变,很难使用人工来实现高时空密度的连续观测。为此,杭州市高技能人才创新工作室的领头人胡德云及其团队承担了“天脸识别”项目算法的研究。他们在全国各地采集了数百万张全天空图像和结冰、积雪、雾凇、雨凇等图像。这些图像经人工分类标注,最终筛选出十几万张图片作为训练集,利用百度科技和海康威视 AI 开放平台,用深度学习方法训练了云状、云量、结冰、积雪等 AI 识别模型,将智能识别算法融入摄像机内嵌程序,使一台普通的摄像机摇身一变,成了能看云识天的智能化设备
3、。经过现场比对试验,其识别准确率达到 90%以上。“天脸识别系统”的秘密就藏在一个小小的摄像头中,它又被称作“全天空成像仪”,其功能就是一直对着天空,观测云的分布。一天 24 小时,一年 365 天,全年无休。简单来说,一个小小的摄像头,通过智能算法,可以实现白天全天空云量和云状的持续自动监测。摄像头每“天脸识别系统”亚运赛场的“风云守望者”5 分钟拍照一次,实时识别出云状和云量,帮助气象预报员判断不同的天气状况。以某一气象站为中心点,直径15 20 千米的天空都将覆盖在这个摄像头里。除了云状和云量的观测,全天空成像仪还能实时观测大气能见度的变化,当大气能见度低于一定程度时,能进行实时预警。“
4、天脸识别系统”并不是杭州亚运气象服务中唯一的智能元素,利用智慧城市建设中的智慧灯杆布设微型、低成本、易安装、轻维护、便携化的物联网智能气象站,共享全市监控摄像机视频图像来识别能见度、雨强、视程障碍现象等也是“智能亚运”在气象观测上的探索。亚运气象监测系统融合了最新的技术成果:新增的智能气象观测设备,布设基于人工智能视频识别技术的“天脸识别系统”,借助智慧灯杆而搭建的气象微站,使亚运核心区形成了智能、立体的气象泛在感知网,为亚运会的顺利举办保驾护航。全天空成像仪智慧灯杆上的气象微站在马术比赛中,人和马都是运动员,讲究“人马合一”。马术比赛都在露天进行,像马这样很有灵性的动物,对天气有较高的敏感性
5、,因此比赛时的气象条件对马匹的竞技状态影响很大。气温很重要,天气太冷或太热都会让马儿感觉不适,所以高温或低温天气都会影响比赛成绩。同样,雨天对马术比赛的影响也很大,雨天路滑,泥泞的场地及雨雾对骑手和马匹的发挥都有影响,一不留神就可能人仰马翻。为此,浙江省的气象部门专门组建了“亚运马术气象暑热压力监测仪马术赛场上的“天气智能管家”17服务小组”来保障亚运马术赛事的顺利进行。桐庐县气象部门提供了马术场馆区域近十年的气象要素数据资料,为马术赛事的时间安排提供了科学的决策依据。2023 年4 月,浙江省的气象部门还为马术中心气象站安装了北斗应急通信系统,实现气象数据传输“5G+北斗”双保险,在暴风雨等
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