河南省時空基準服務平臺設計與建設

朱洪江 申 偉 徐 娜

河南省時空基準服務平臺設計與建設

朱洪江 申 偉 徐 娜

（河南省測繪工程院，河南 鄭州 450003）

河南省時空基準服務平臺旨在統籌河南省基準站資源，形成統一的現代測繪基準一張網，構建分級管理體系，確保數據傳輸、處理、分發安全。加強時空基準服務平臺設計與建設，能有效地監管用戶并提供人性化服務，為用戶提供高精度、穩定的現代測繪基準服務，提升河南省現代測繪基準的實時在線服務保障能力，并將現代測繪基準服務推向更廣闊的市場。

現代測繪基準；在線應用服務；分級管理

根據《河南省測繪地理信息發展“十三五”規劃》和河南省國土資源廳印發的《河南省衛星導航定位基準站總體規劃（2016-2020）》，加強全省衛星導航定位基準站建設與管理，到2017年底建設和完善全省衛星導航定位基準站網，統籌全省衛星導航定位基準站（網）的北斗系統升級改造和資源整合，完善河南省時空信息基準體系，形成規劃統一、建設標準一致、運行安全可控的河南省時空基準一張網，滿足經濟社會發展對高精度衛星導航與位置服務的需求，為河南省衛星導航產業發展奠定堅實基礎。

河南省時空基準服務平臺是通過省級主中心-分中心運行架構和衛星定位連續運行系統實現的。河南省測繪地理信息局負責省級主中心的建設。各省轄市、直管縣在省級主中心指導下，結合管理能力等實際情況，完成本行政區域內的河南省衛星導航定位基準站網分中心建設。通過數據處理分發服務系統按權限向社會提供衛星導航定位數據和服務，實現基準站分級、分類、分層次管理。

1 需要解決的問題

1.1 基準站建設統籌規劃不夠

近年來，河南省基準站建設發展比較迅速，但仍存在統籌規劃不夠、法規標準不完善、有效監管缺乏、安全隱患突出等問題。所建設的站點標準不統一且大多沒有按照國家有關技術規范和要求進行建設，基準站質量、使用年限參差不齊。部分企事業單位和社會組織違反有關法規無序進行基準站建設的活動日益頻繁。

1.2 尚未形成基準站應用和服務合力

從測繪基準建設情況看，存在基準站分布不均勻的問題，其中位于河南省西部、南部、西南部的若干站點分布比較稀疏，站間距離偏大，導致高精度位置服務能力不強、信號不穩定，甚至出現無法鎖定衛星的情況；同時，對外提供服務的能力不足，僅能提供支持GPS和GLONASS的數據服務［1］。

1.3 基準站管理存在安全風險

從基準站普查和風險點排查情況看，僅有約1/3的基準站支持北斗衛星導航系統；基準站（網）數據傳輸、服務器及機房存在安全隱患，缺乏相應安全措施及安全防護設備；基準站（網）用戶審批、注冊、管理不規范，尚未建立相應臺賬和制度；基準站（網）數據、成果分發、使用保密和管理制度不健全，涉密核心管理人員存在未經相關部門培訓、無證上崗等現象。

1.4 原CORS系統用戶不能實時獲取地方坐標系成果（施工坐標系成果）和正常高

系統用戶通常需要在終端鍵入七參數和后期使用似大地水準面精化模型才能獲取所需的實用坐標與高程成果。原CORS系統用戶不能對用戶提供個性化服務。注冊后的用戶，忘記密碼或修改密碼需要與系統管理員進行聯系，用戶無法通過互聯網查詢自己的使用情況及作業軌跡等功能，系統的相關通知無法及時通知用戶等［2］。

2 平臺建設內容與設計

平臺建設主要內容包括基準站建設、主中心-分中心建設、衛星定位連續運行系統建設。

2.1 增強基準站網密度，加強基礎設施建設

按照基準站建站規范等相關技術規定，有效整合全省基準站（網），將滿足標準要求的基準站（網），納入省衛星導航定位基準站網；改造升級、合理利用符合要求的基準站設施或設備；根據總體規劃，進行站址勘選新建基準站，構建全省統一的衛星導航定位基準站網，增強基準站網的站點密度和信號強度，提升基準站網服務能力。

2.2 構建數據中心，完善數據分級、分發處理系統

數據中心是基準站網的核心組成部分，分為省級主中心和分中心。建設內容包括衛星定位連續運行系統、硬件基礎設施等，主要實現坐標聯測、整網平差、站點管理、數據解算、數據播發及推送、用戶管理等。數據中心必須嚴格按照國家相關技術和安全標準建設，在軟件平臺、服務器存儲系統、網絡通信、安全系統等方面做到統籌兼顧、優化資源，確保衛星導航定位數據安全［3］。

2.3 衛星定位連續運行系統

河南省衛星定位連續運行系統由網絡服務系統、后臺數據處理服務程序及數據庫組成，網絡服務系統用于向管理員提供管理操作和向用戶提供便捷的服務，后臺數據處理服務程序具備通信、文件傳輸等功能，并自動處理用戶所提交的數據，數據庫用于數據的存儲及備份。平臺的開發環境基于Visual Studio 2012，其中利用ASP.NET技術開發了B/S構架的網絡服務系統，利用C#編程語言開發了后臺數據處理服務程序，數據庫則采用SQL Server 2012進行構建。軟件在開發過程中遵循三層構架的原則，采用三層構架的模式使平臺具備了很高的穩定性、延展性和執行效率，并且便于維護和升級擴展［4］。

河南省衛星定位連續運行系統功能主要分為4塊：應用服務系統管理、分級用戶管理、實時動態服務、事后數據服務。具體功能如下。

①應用服務系統管理。主要包括源列表管理，用于管理向外業作業人員提供的源列表；管理和設定不同坐標系之間的轉換參數；管理和設定不同的作業區域范圍；設定省級主中心具有高級權限功能及分中心具備部分權限功能；管理和設定系統的收費；設定數據庫備份策略；用于記錄系統的變更日志。

②分級用戶管理。授權用戶通過WEB頁面申請注冊，分中心管理員登記WEB用戶，向省級主中心報備；省級主中心管理員審核注冊的WEB用戶；分中心對注冊用戶給予權限，如作業區域權限、計費權限、實時地方坐標測量權限、實時地方坐標測量權限、源列表權限；分中心管理員為相關用戶配置計費模式。

③實時動態服務。實時地方坐標測量，用于向用戶提供實時的地方坐標測量服務，用戶能夠直接通過使用該功能實時測得所需的地方坐標；用戶通過該功能能夠實時測量所需的正常高；用戶通過該功能能夠實時測得所需的地心坐標；實時郵件服務，將系統的各類通知通過郵件實時發送到用戶的郵箱；記錄用戶外業測量情況和WEB用戶的相關功能使用情況；用戶通過登錄到本管理系統查詢相關使用情況及系統信息［5］。

④事后數據服務。用于向用戶提供事后的數據處理服務。坐標轉換，實現各類坐標系之間相互轉換的功能；高程轉換，將大地高轉換為實際工程所需的正常高［6］。

3 系統應用展示

河南省衛星定位連續運行系統部分包括以下功能展示：①管理員與用戶登錄；②授權用戶管理；③坐標轉換；④系統播發數據。

河南省衛星定位連續運行系統軟件界面如圖1所示。

4 結論

圖1 河南省衛星定位連續運行系統軟件界面

河南省時空基準平臺通過統一規劃設計、統一建設標準，構建數據處理分發服務體系，建立健全保密和管理制度，做好基準站數據安全防護，防范數據安全風險，實現基準站分級、分類、分層次管理。基準站數據的傳輸、處理、分發符合《關于規范衛星導航定位基準站數據密級劃分和管理的通知》。形成分工合作、聯動協調和責權清晰的管理體系，實現用戶審批、注冊、管理規范化，實現網上坐標轉換和圖形轉換。河南省時空基準平臺設計與實現，考慮到坐標參數與似大地水準面精化模型保密需要，發布虛擬的七參數服務和似大地水準面模型加密服務，滿足了系統用戶對測繪基準服務的需求，提升了河南省衛星導航定位基準站的服務能力與保障水平，加快了信息化測繪體系成果的應用。

［1］陳俊勇，張鵬.國家測繪基準“十二五”重大項目的思考［J］.武漢大學學報，2009（10）：1135-1138.

［2］陳俊勇，黨亞明，張鵬.建設我國現代測繪基準體系的思考［J］.測繪通報，2009（7）：1-5.

［3］李江衛，劉經南，肖建華，等.基于VRS系統的精密正常高實時測量［J］.大地測量與地球動力學，2010（6）：86-90.

［4］許超鈐.GPS電離層探測技術及其應用研究［D］.武漢：武漢大學，2011.

［5］黃俊華，陳文森.連續運行衛星定位綜合服務系統建設與應用［M］.北京：科學出版社，2009.

［6］孫偉，王祥，周劍.cors用戶管理系統的研究與實現［J］.測繪信息與工程，2009（2）：32-33.

Space-time Datum Service Plat form Design and Construction of Henan Province

Zhu Hongjiang Shen WeiXu Na
（Surveying and Mapping Engineering Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450003）

Reference service platform of space-time is to plan as a whole in Henan province of Henan province base station resources,form a unified benchmark of modern surveying and mapping a net,build a hierarchical management system,ensuring the safety of data transmission,processing,distribution.Strengthen?ing design and construction of space-time reference service platform,can effectively regulate the users and to provide personalized service,to provide high accuracy and stability for the user base of modern survey?ing and mapping services,real-time online security services to enhance the ability of modern surveying and mapping in Henan Province,which will be basis of modern surveying and mapping services to a broad?er market.

modern surveying and mapping；online application service；hierarchical management

TU984

A

1003-5168（2017）10-0068-03

2017-09-01

朱洪江（1971-），男，碩士，高級工程師，注冊測繪師，研究方向：衛星導航高精度位置數據獲取、處理與應用。