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    关于湖北省级地基增强系统创新服务的思考

    作者:陈文海 出版时间:2016年12月
    摘要:

    卫星导航定位基准站是测绘基准的核心内容之一,是建立和维持国家高精度、动态、地心、三维坐标框架的基础设施,基准站网是现代化测绘基准体系的重要组成部分,也是支撑我国地理信息产业和卫星导航产业发展的重要基础设施。本文从湖北省北斗地基增强系统现状入手,浅析省级基准站系统在应用推广上面临的竞争、社会化应用需解决的关键技术和创新省级基准站服务方式等问题。

    一 引言

    卫星导航定位基准站(以下简称基准站)是测绘基准的核心内容之一,是建立和维持国家高精度、动态、地心、三维坐标框架的基础设施。由基准站、数据传输网络和数据中心等构成的连续运行卫星基准站系统(Continuously Operating Reference Stations,CORS),是现代化测绘基准体系的重要组成部分;不止于此,系统可向社会提供广域米级、分米级、厘米级等多种精度的定位服务,已成为位置服务和卫星导航应用最主要和最依赖的技术手段,是支撑我国地理信息产业和卫星导航产业发展的重要基础设施[1]。

    测绘地理信息部门建设的基准站数量规模巨大。从20世纪90年代至今,国家测绘地理信息局建设完成了全国均匀分布的410个国家级基准站,27个省级测绘地理信息部门建设完成约2000个省级基准站,初步构建了国家级、省级卫星导航定位基准服务系统[2]。部分基准站已经完成或者计划进行支持北斗系统的升级改造,并积极推动北斗系统的应用和推广。

    同时,在除地震、气象和军事等特殊应用之外的行业,如城乡规划、水利水文、交通航运等行业也已经建设或筹划建设类似的基准站系统。据不完全统计,截至2015年底,其他行业(专业)或区域基准站,共计约2200个。随着北斗系统应用及其产业的发展,国内基准站建设即将迎来新的高潮。无疑,这些根据不同目的建设的连续运行基准站系统都是十分必要的,对相关领域事业发展和科技进步将起到重要的作用。

    社会各界对基准站重复建设的评论多种多样,有褒有贬。但是其中一个突出的问题摆在我们面前,即省级基准站服务不能满足国民经济各领域和社会民生对北斗卫星导航应用的强劲需求,基准站服务领域存在供需不匹配的问题。

    本文从湖北省北斗地基增强系统现状入手,浅析省级基准站系统在应用推广上面临的竞争、社会化应用需解决的关键技术和创新省级基准站服务方式等问题。

    二 湖北省内基准站现状

    (一)北斗地基增强系统稳定运行,“全省一张网”基本实现

    湖北省北斗地基增强系统在原有连续运行卫星定位服务系统(HBCORS)基础上升级改造完成。系统建设由省测绘地理信息局牵头组织实施,省气象局和省地震局参与合作共建。包含81个基准站,其中68个基准站位于气象台站,11个基准站位于地震台站。计划新增10个基准站,全部位于气象台站。

    系统由省测绘工程院(省导航与位置服务中心)负责运行维护和运营服务,目前系统运行稳定。为省内测绘单位提供测绘基准服务,截至2016年6月,注册用户单位413家,共计用户终端1853个。

    2016年,随着中国第二代卫星导航系统重大专项——湖北省北斗卫星导航应用示范项目的全面实施,以北斗地基增强系统为基础,以北斗高精度定位为特色,搭建的北斗高精度位置服务平台,将通过精准农业、现代物流、民生关爱等五大领域的示范应用,拓展北斗应用尤其是高精度应用领域,积极探索“高端低用”的导航与位置服务商业模式,促进北斗高精度进入更广泛的大众领域。

    (二)不同的部门单位建设了众多的基准站,部分已形成区域CORS应用

    2015年,根据全省基准站调查结果汇总和分析,基准站总数232个,平均每个县(市、区)2.25个。建设单位涉及测绘地理信息、气象地震、国土资源、城市规划、交通航运等众多部门。基准站行业分布及数量见图1。

    图1 湖北省内基准站行业分布及数量

    其中武汉市连续运行卫星定位服务系统(WHCORS)已组网运行,提供社会服务;十堰、襄阳、荆州、黄冈等地国土部门基准站已组网运行,为国土业务提供服务;其他多个城市近期也有组网运行计划。

    (三)已经建成的基准站系统服务单一,应用层面较窄,并且存各类安全风险和质量隐患

    除地震和气象专业基准站外,参与调查汇总的其他基准站在实际应用中,仅提供测绘基准和网络RTK(实时动态定位)服务,用于大地测量、城市测量、GIS数据采集和工程施工等常规业务,没有形成适用于交通监控、精准农业、机械控制等行业应用和社会化应用的高精度定位服务能力。即使是水利水文、地质地矿、交通航运等专业部门建设的基准站,也仅用于行业内工程测量数据采集,未实现行业内更广泛的应用。

    部分基准站以及数据中心的数据传输渠道存在信息安全隐患。大部分区域CORS和单基站系统建设由仪器厂商完成技术设计和工程施工,没有经过严密的坐标框架