GSCORS管理服務(wù)平臺設(shè)計與實現(xiàn)

□趙剛

（甘肅省測繪工程院，甘肅蘭州730000）

GSCORS管理服務(wù)平臺設(shè)計與實現(xiàn)

□趙剛

（甘肅省測繪工程院，甘肅蘭州730000）

基于甘肅省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)（簡稱GSCORS），提出了在不同應(yīng)用領(lǐng)域之間搭建GSCORS技術(shù)與服務(wù)平臺的技術(shù)設(shè)計，研究與開發(fā)了系統(tǒng)展示、運(yùn)行維護(hù)、管理服務(wù)及“天地圖·甘肅”展示等功能，實現(xiàn)了GSCORS日常管理的規(guī)范化、網(wǎng)絡(luò)化和基準(zhǔn)站及流動站位置的空間化管理。

GSCORS；技術(shù)設(shè)計；網(wǎng)絡(luò)化管理

1.引言

甘肅省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)（Gansu Continuously Operating Reference Station，簡稱GSCORS）是全省現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)的核心內(nèi)容。GSCORS的運(yùn)行很大程度上改變了大地測量的服務(wù)方式，它將一系列的定位信息利用網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字通訊技術(shù)提供、分發(fā)給廣大用戶，使大地測量能以更快捷、更廣泛以及開放的形式服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

目前，國內(nèi)外對CORS技術(shù)的研究主要集中在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、數(shù)據(jù)采集與分發(fā)、系統(tǒng)管理自動化等方面，從國內(nèi)已建成系統(tǒng)的在線服務(wù)模式看，目前還局限于原始數(shù)據(jù)共享，與實現(xiàn)在線服務(wù)的全面共享還有一定距離。

GSCORS的基準(zhǔn)站分布地域廣闊，所處條件復(fù)雜、用戶數(shù)量多，分布不均勻，涉及單位較多，行業(yè)較廣，為提高GSCORS控制服務(wù)中心的管理水平與服務(wù)能力，迫切需要在不同應(yīng)用領(lǐng)域之間搭建一個高性能、高效率的技術(shù)與服務(wù)平臺，實現(xiàn)系統(tǒng)展示、運(yùn)行維護(hù)、用戶服務(wù)、業(yè)務(wù)拓展等功能。

2.系統(tǒng)設(shè)計

GSCORS管理服務(wù)平臺集全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、地理信息系統(tǒng)（GIS技術(shù)）和移動通信（3G網(wǎng)絡(luò)）三大技術(shù)于一體，基于“天地圖·甘肅”前置服務(wù)，實現(xiàn)基準(zhǔn)站和流動站的空間化管理，該平臺通過基準(zhǔn)站基本信息數(shù)據(jù)庫、基準(zhǔn)站狀態(tài)在線監(jiān)測庫，歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和回溯分析等實現(xiàn)基準(zhǔn)站的管理；將流動站精確定位信息截獲，轉(zhuǎn)發(fā)存儲到空間數(shù)據(jù)庫中，通過GIS進(jìn)行實時在線的觀測和展現(xiàn)，實現(xiàn)對GSCORS用戶（流動站）統(tǒng)一的在線管理。其總體架構(gòu)見圖1。

圖1 GSCORS管理服務(wù)平臺總體架構(gòu)示意圖

該平臺采用C/S構(gòu)架，主要包含兩個部分：通信服務(wù)軟件及客戶端監(jiān)測軟件。

2.1 通信服務(wù)軟件

該軟件是整個平臺的中樞。整個平臺的所有數(shù)據(jù)流均要經(jīng)過通信服務(wù)器，是本平臺最為繁忙的部分。實現(xiàn)對鏈接GSCORS的所有用戶位置數(shù)據(jù)的截獲和轉(zhuǎn)發(fā)。

通信控制服務(wù)器在邏輯上可以分為終端通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、客戶端監(jiān)控服務(wù)器三個部分，見圖2。

終端通信服務(wù)器，主要是對連接到GSCORS的流動站所回傳的GNSS精確位置信息數(shù)據(jù)進(jìn)行截獲，接收各個用戶（流動站）的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，為用戶的實時在線情況管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)，同時可以向用戶發(fā)出短信信息。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，實現(xiàn)用戶位置數(shù)據(jù)的存儲，基準(zhǔn)站、流動站基礎(chǔ)信息的存儲和管理，以及基準(zhǔn)站故障信息的錄入和管理，市（州）/縣（區(qū)界）行政界線矢量數(shù)據(jù)的存儲，并對PIVOT（GSCORS數(shù)據(jù)處理軟件）原有信息進(jìn)行提取，提供給客戶端監(jiān)測軟件使用，滿足原有軟件和監(jiān)測軟件的信息共享。

客戶端監(jiān)控服務(wù)器，主要與客戶端監(jiān)控調(diào)度中心（管理部門）交互，響應(yīng)并解析客戶端監(jiān)控調(diào)度中心發(fā)布的相關(guān)的請求和指令，響應(yīng)對流動站和基準(zhǔn)站信息的查詢和修改指令。

2.2 客戶端監(jiān)測軟件

該軟件采用標(biāo)準(zhǔn)WMTS（切片地圖Web服務(wù)）訪問“天地圖·甘肅”地圖服務(wù)，通過對數(shù)據(jù)庫矢量數(shù)據(jù)和天地圖電子地圖數(shù)據(jù)的疊加，動態(tài)展現(xiàn)流動站的實時位置，提供友好的圖形化展示方式，并關(guān)聯(lián)流動站、基準(zhǔn)站基礎(chǔ)信息和狀態(tài)信息，實現(xiàn)相關(guān)信息的統(tǒng)計或歷史分析，提供流動站作業(yè)權(quán)限管理模塊，以時間和作業(yè)區(qū)域進(jìn)行限制，建立相關(guān)的預(yù)警機(jī)制，有效地滿足GSCORS控制服務(wù)中心管理人員對GSCORS運(yùn)行狀況的整體把控。

圖2 通信服務(wù)器主要結(jié)構(gòu)示意圖

3.功能模塊設(shè)計

3.1 基準(zhǔn)站及流動站展示模塊

1、主視窗區(qū)域以地圖方式展現(xiàn)，良好地體現(xiàn)GSCORS的開機(jī)界面、主題運(yùn)行界面、管理員登錄界面、以列表框的形式顯示基準(zhǔn)站運(yùn)行狀態(tài)和流動站在線狀態(tài)，并展示相應(yīng)圖標(biāo)。

2、結(jié)合GSCORS管理軟件PIVOT的Ntrip-Claster（基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)接收處理中心）模塊運(yùn)行的具體特點，對流動站用戶基礎(chǔ)信息擴(kuò)充，實現(xiàn)接入GSCORS的流動站用戶信息與“天地圖·甘肅”地圖數(shù)據(jù)實時聯(lián)動顯示，包含實時位置衛(wèi)星狀態(tài)、定位精度情況等信息。

3.2 基準(zhǔn)站管理模塊

基于GSCORS建設(shè)項目成果，依托“天地圖·甘肅”WebGIS地圖服務(wù)，以及GSCORS運(yùn)行維護(hù)記錄，實現(xiàn)GSCORS基準(zhǔn)站信息以及其運(yùn)行狀態(tài)信息的可視化管理。

3.3 流動站管理模塊

結(jié)合PIVOT賬號期限/界限管理模塊數(shù)據(jù)，以及無線通信技術(shù)（短信發(fā)送），搭建系統(tǒng)和用戶橋梁，及時對到期賬號進(jìn)行實時提醒，違規(guī)作業(yè)進(jìn)行預(yù)警，系統(tǒng)故障及時通知，有效地提升用戶接入GSCORS系統(tǒng)的客戶體驗度。實現(xiàn)基準(zhǔn)站故障信息、控制服務(wù)范圍、流動站信息、運(yùn)行軌跡等綜合分析功能，達(dá)到GSCORS科學(xué)管理、一流服務(wù)的功能。

4.系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 管理服務(wù)平臺界面

1、良好地體現(xiàn)GSCORS的開機(jī)界面和主題運(yùn)行界面，管理員登錄界面（如圖3）；

2、提供地圖操作按鈕，基準(zhǔn)站流動站統(tǒng)計分析按鈕；

3、提供按鈕一鍵開啟PIVOT軟件功能；

4、地圖提供放大、縮小、平移、全圖等基本地圖操作功能，并可對基準(zhǔn)站、流動站數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲。

圖3 管理服務(wù)平臺主界面

4.2 基準(zhǔn)站管理

基準(zhǔn)站管理包括基準(zhǔn)站信息管理（如圖4），基準(zhǔn)站故障管理（如圖5），基準(zhǔn)站信息統(tǒng)計分析（如圖6）。

圖4 管理服務(wù)平臺-基準(zhǔn)站信息管理

圖5 管理服務(wù)平臺-基準(zhǔn)站故障管理

圖6 管理服務(wù)平臺-基準(zhǔn)站信息統(tǒng)計分析

4.3 流動站管理

包括流動站狀態(tài)信息模塊，流動站軌跡分析，流動站信息統(tǒng)計分析，流動站用戶統(tǒng)計分析等（如圖7）。

5.系統(tǒng)特點

GSCORS管理服務(wù)平臺實現(xiàn)了基準(zhǔn)站及流動站的動態(tài)管理，有以下幾個特點，1、流動站用戶位置實時掌控。2、基準(zhǔn)站狀態(tài)信息的實時檢測。3、流動站作業(yè)狀態(tài)信息的實時展現(xiàn)。4、實現(xiàn)流動站、基準(zhǔn)站信息的整體入庫管理。5、實現(xiàn)GSCORS中心與注冊用戶之間的信息共享，為GSCORS控制服務(wù)中心提供輔助決策的依據(jù)。6、實現(xiàn)圖形化的用戶監(jiān)管和作業(yè)限制機(jī)制。7、系統(tǒng)故障的規(guī)范化管理，保障系統(tǒng)的可靠性。

圖7 管理服務(wù)平臺-流動站管理

6.結(jié)束語

該系統(tǒng)通過對回傳流動站精確定位信息的截獲、轉(zhuǎn)發(fā)存儲到空間數(shù)據(jù)庫中，通過GIS技術(shù)實時在線的觀測和展現(xiàn)，實現(xiàn)了對GSCORS流動站用戶統(tǒng)一的在線管理，基準(zhǔn)站狀態(tài)的在線監(jiān)測，歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和回溯分析，提升了GSCORS系統(tǒng)服務(wù)的能力。

【1】李健，呂志平，梁率.CORS在線定位用戶服務(wù)系統(tǒng)[J].測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報，2008，25（2）：127-130.

【2】李健，呂志平.基于CORS的衛(wèi)星定位在線服務(wù)系統(tǒng)[J].測繪通報，2007（8）：41-44.

【3】劉暉.地球空間信息網(wǎng)格及其在連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[D].武漢大學(xué)博士學(xué)位論文，2005（05）.

【4】楊小軍.虛擬參考站（VRS）技術(shù)與差分改正信息的研究[D].西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，2005（05）.

趙剛（1980年——），男，甘肅天水人，工程碩士，工程師，主要從事地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)工作。

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B

2095-7319（2014）03-0066-04