奧運(yùn)場(chǎng)館幾何量參數(shù)測(cè)量與驗(yàn)收關(guān)鍵技術(shù)研究取得突破

奧運(yùn)場(chǎng)館幾何量參數(shù)測(cè)量與驗(yàn)收關(guān)鍵技術(shù)研究取得突破

        5毫秒，百分之零點(diǎn)五秒，轉(zhuǎn)瞬即逝。在奧運(yùn)會(huì)的比賽場(chǎng)上，5毫秒的時(shí)間卻能決定到底誰(shuí)將摘得金牌。但你是否知道，在奧運(yùn)會(huì)游泳比賽中，游泳池兩池壁間的平行度不合格導(dǎo)致的各泳道絕對(duì)距離差異，就會(huì)使運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)產(chǎn)生微小但起決定作用的5毫秒的差異。“每個(gè)奧運(yùn)比賽項(xiàng)目的距離尺寸準(zhǔn)確性都會(huì)直接影響遠(yuǎn)動(dòng)員的成績(jī)。因此，用高精度的測(cè)量?jī)x器來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量奧運(yùn)場(chǎng)館的幾何參數(shù)，對(duì)保證比賽場(chǎng)館的質(zhì)量，使運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造出更好的成績(jī)，具有重要意義。”在科技部奧運(yùn)科技專項(xiàng)《奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館幾何量參數(shù)測(cè)量與驗(yàn)收關(guān)鍵技術(shù)研究》課題的可行性報(bào)告中，這句話被用黑體進(jìn)行了重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。
      由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院長(zhǎng)度所大長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的這項(xiàng)課題從2006年4月開(kāi)始，現(xiàn)在已經(jīng)結(jié)束了所有研究?jī)?nèi)容，正在等待科技部組織的專家驗(yàn)收。
      “更快、更高、更強(qiáng)”的奧運(yùn)精神激勵(lì)運(yùn)動(dòng)員在賽場(chǎng)上創(chuàng)造出更好成績(jī)，而奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館幾何量參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量是保證奧運(yùn)場(chǎng)館是否符合奧運(yùn)會(huì)比賽要求的主要依據(jù)，也是評(píng)定運(yùn)動(dòng)成績(jī)是否有效的主要依據(jù)。大長(zhǎng)度室副主任李建雙介紹，好的比賽場(chǎng)館能使比賽公平、公正，讓運(yùn)動(dòng)員充分發(fā)揮實(shí)力，奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館幾何量參數(shù)則是影響運(yùn)動(dòng)員比賽成績(jī)的直接因素。以田徑比賽為例，田徑跑道的彎道的坡度和100米起跑線上的傾斜度都會(huì)影響遠(yuǎn)動(dòng)員的速度。棒球、壘球、賽艇、帆船、皮劃艇……幾何量參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確與否都會(huì)直接影響比賽成績(jī)。
      據(jù)了解，在我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際單項(xiàng)體育組織發(fā)布的體育場(chǎng)館驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中，都只是對(duì)體育場(chǎng)館應(yīng)達(dá)到的建設(shè)要求進(jìn)行了描述，而沒(méi)有對(duì)測(cè)量?jī)x器的精度等級(jí)和使用條件、使用方法進(jìn)行約束。
      大長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)室的趙巖拿出一份我國(guó)的游泳池建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比賽游泳池的長(zhǎng)度檢驗(yàn)做出如下規(guī)定：特級(jí)、甲級(jí)、乙級(jí)游泳池的長(zhǎng)度測(cè)量應(yīng)使用激光測(cè)距儀，4類(lèi)游泳池的長(zhǎng)度測(cè)量可以使用經(jīng)計(jì)量檢驗(yàn)合格的50m鋼尺測(cè)量。激光測(cè)距儀有多種精度等級(jí)，到底應(yīng)該使用何種等級(jí)的儀器，標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有涉及；鋼尺是一種廣泛使用的測(cè)量?jī)x器，即使都是檢驗(yàn)合格的鋼尺，尺子的使用狀態(tài)、拉力、溫度等發(fā)生變化，也會(huì)影響鋼尺的測(cè)量精度。
      國(guó)際單項(xiàng)體育組織發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)涉及的情況也一樣。李建雙補(bǔ)充說(shuō)，《國(guó)際田聯(lián)田徑設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》中對(duì)體育場(chǎng)館幾何量參數(shù)測(cè)量建議或規(guī)定使用經(jīng)緯儀和測(cè)距儀（或全站儀）、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺等。他說(shuō)：“這些儀器有著不同的精度等級(jí)和使用條件約束，但在國(guó)際田聯(lián)田徑手冊(cè)中沒(méi)用明確規(guī)定使用的測(cè)量?jī)x器和設(shè)備等級(jí)或準(zhǔn)確度要求，這與田徑場(chǎng)嚴(yán)格誤差要求是不相符的，另外即使使用了高等級(jí)的測(cè)量?jī)x器，不規(guī)范的使用也不一定能滿足測(cè)量的要求。”
      不對(duì)儀器設(shè)備的等級(jí)或準(zhǔn)確度進(jìn)行要求，不對(duì)儀器的操作方法進(jìn)行規(guī)范，無(wú)疑就增加了建設(shè)的隨意性，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性就難以保證。對(duì)于施工方來(lái)說(shuō)，沒(méi)有具體可操作的標(biāo)準(zhǔn)參考，就很難真正達(dá)到國(guó)際單項(xiàng)體育組織所提出的奧運(yùn)場(chǎng)館驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
      “我們的研究就是針對(duì)奧運(yùn)會(huì)部分比賽場(chǎng)館的幾何量參數(shù)測(cè)量方法而提出來(lái)的，要讓奧運(yùn)場(chǎng)館和我國(guó)今后的場(chǎng)館建設(shè)、驗(yàn)收有依據(jù)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。北京奧運(yùn)會(huì)比賽訓(xùn)練場(chǎng)館共有30幾個(gè)，對(duì)于不同的比賽場(chǎng)館來(lái)說(shuō)，在幾何量參數(shù)檢測(cè)方面，依據(jù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不同，但其檢測(cè)方法基本相同，主要是涉及影響運(yùn)動(dòng)成績(jī)的長(zhǎng)度、高度、坡度、圓弧半徑及斜度等幾何量參數(shù)，我們的研究也主要圍繞這些項(xiàng)目進(jìn)行。”李建雙說(shuō)。
      課題組成員分別對(duì)首都體育學(xué)院田徑場(chǎng)、游泳館和朝陽(yáng)體育中心、天津奧體中心田徑場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量，針對(duì)遇到的問(wèn)題，研究出切實(shí)可行的解決辦法，并形成了一套快捷、有效、完整的檢測(cè)方法及最佳的測(cè)量程序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，課題組還提出了很多具體建議。例如，他們改進(jìn)了常規(guī)的跑道坡度測(cè)量的手段和方法，提高了坡度測(cè)量的準(zhǔn)確性，并開(kāi)發(fā)研制了高精度坡度測(cè)量?jī)x器和測(cè)量手段和方法；提出了用多臺(tái)高精度的空間坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器聯(lián)合測(cè)量野外幾何參數(shù)的有效方法。
      李建雙對(duì)項(xiàng)目的應(yīng)用前景非常有信心。他說(shuō)：“除了為奧運(yùn)場(chǎng)館的建設(shè)和驗(yàn)收提供技術(shù)支持，我們的研究成果還能廣泛運(yùn)用于今后體育場(chǎng)館的建設(shè)，對(duì)提升國(guó)內(nèi)體育場(chǎng)館的質(zhì)量具有重要意義。”