璀璨北斗 照亮中原
——河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)紀(jì)實(shí)

◎ 本刊記者 王敏

2018 年12 月26 日， 河南省政府新聞辦公室舉行新聞發(fā) 布會(huì)，宣布河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)正式啟用，這標(biāo)志著河南省北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用進(jìn)入自主可控、高精度實(shí)時(shí)定位和快速服務(wù)的新階段，也意味著河南省新一代時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)體系的形成。

回首征程，領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，部門(mén)間的通力協(xié)作，技術(shù)的艱難攻關(guān)，質(zhì)量的層層把控……河南測(cè)繪人積極探索，在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域?qū)懢土艘欢尾憠验煹闹性适隆！爸性倍贰保绾谓ㄔO(shè)？貴在何處？又將應(yīng)用何方？本期《特別關(guān)注》欄目帶您一起領(lǐng)略“中原北斗”的魅力。

與時(shí)俱進(jìn)，建設(shè)中原的北斗

在普通人眼里，中原大地是一望無(wú)際的田野，是延綿起伏的山巒，是梨果飄香的村落，它們組成了中原大地的波瀾壯闊。在測(cè)繪人眼中，中原大地是一個(gè)個(gè)精確的點(diǎn)，是一條條詳盡的數(shù)據(jù)，是一幅幅清晰的影像，它們描繪了中原大地的精準(zhǔn)脈絡(luò)。

而這些信息數(shù)據(jù)的產(chǎn)生離不開(kāi)國(guó)家測(cè)繪基準(zhǔn)。

2009 年3 月，河南省測(cè)繪局申請(qǐng)立項(xiàng)，全面啟動(dòng)了河南省現(xiàn)代三維測(cè)繪基準(zhǔn)建立工程，旨在有效推進(jìn)信息化測(cè)繪步伐，快速推進(jìn)河南省信息化建設(shè)，為政府決策提供支持，助力河南經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

2010 年，河南省初步建設(shè)了由56 個(gè)站點(diǎn)組成的、以美國(guó)GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為主（不支持我國(guó)北斗系統(tǒng)）的河南省導(dǎo)航衛(wèi)星連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（HeNCORS），建立了與國(guó)家測(cè)繪基準(zhǔn)相一致的、高精度的基準(zhǔn)框架，首次確定了河南省高精度的似大地水準(zhǔn)面，實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪手段的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變，為后來(lái)河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國(guó)家戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施，但受衛(wèi)星軌道誤差、衛(wèi)星鐘差等因素影響，存在5 到10 米的實(shí)時(shí)定位誤差難以消除問(wèn)題，已無(wú)法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)生活的發(fā)展需要。因此，2013 年11 月，我國(guó)啟動(dòng)了北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)工程建設(shè)，旨在實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)精準(zhǔn)定位服務(wù)。與此同時(shí)，河南省各地衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站站點(diǎn)分布不均勻、發(fā)展不平衡、數(shù)據(jù)共享不充分，再加上自然環(huán)境變化、基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重?fù)p毀，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用與管理也難以滿足實(shí)際需求。

河南省自然資源廳（國(guó)土資源廳）和省測(cè)繪地理信息局應(yīng)勢(shì)而謀、因勢(shì)而動(dòng)，認(rèn)真落實(shí)國(guó)家和省委、省政府有關(guān)要求，著力推進(jìn)建立河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站服務(wù)系統(tǒng)。2016 年，河南省國(guó)土資源廳印發(fā)了《河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站建設(shè)總體規(guī)劃（2016—2020 年）》，要求省、市、縣三級(jí)聯(lián)動(dòng)，按照“政府主導(dǎo)、多元投入、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、服務(wù)大局”的建設(shè)原則，統(tǒng)一規(guī)劃新建基準(zhǔn)站，升級(jí)改造原有站點(diǎn)和服務(wù)設(shè)施，基本建成覆蓋全省、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)，建成全省統(tǒng)一的衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)數(shù)據(jù)中心和衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，構(gòu)建數(shù)據(jù)處理分發(fā)體系，搭建基準(zhǔn)站建設(shè)和應(yīng)用管理的投融資機(jī)制。

經(jīng)各方努力，歷時(shí)兩年，站在由56 個(gè)站點(diǎn)組成的原河南省導(dǎo)航衛(wèi)星連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)的“肩膀”上，河南省統(tǒng)籌構(gòu)建了247 座北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站，升級(jí)了數(shù)據(jù)結(jié)算與服務(wù)平臺(tái)，部署了安全防護(hù)裝備，最終形成了河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)。

凝心聚力，打造優(yōu)質(zhì)的工程

河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)團(tuán)隊(duì)工程。在建設(shè)過(guò)程中，參與各方凝心聚力，用擔(dān)當(dāng)履職盡責(zé)。

為保障項(xiàng)目順利開(kāi)展，原河南省國(guó)土資源廳高度重視，多次召開(kāi)會(huì)議研究部署此項(xiàng)工作，并將衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站建設(shè)列入2017 年度工作考核責(zé)任目標(biāo)。

作為全省基準(zhǔn)站網(wǎng)建設(shè)工作的監(jiān)督管理單位，河南省測(cè)繪地理信息局科學(xué)組織，合理分工，在協(xié)調(diào)機(jī)制、經(jīng)費(fèi)籌措、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)等方面做了大量工作，建立基準(zhǔn)站建設(shè)和應(yīng)用管理的聯(lián)席會(huì)議制度和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制；形成“以項(xiàng)目引資金、以資金促開(kāi)發(fā)、以開(kāi)發(fā)擴(kuò)應(yīng)用”的投融資模式，通過(guò)政府立項(xiàng)，省、市、縣各級(jí)財(cái)政投入，以項(xiàng)目帶動(dòng)、引導(dǎo)多元化社會(huì)資金和企業(yè)全程參與；研究制定河南省基準(zhǔn)站網(wǎng)建設(shè)、應(yīng)用服務(wù)、運(yùn)行維護(hù)等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成完整、系統(tǒng)、規(guī)范、開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)體系。同時(shí)，健全質(zhì)量管理制度，科學(xué)制定技術(shù)規(guī)程，實(shí)行上崗技術(shù)培訓(xùn)，嚴(yán)格質(zhì)量檢查驗(yàn)收，實(shí)施全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)管，確保不辱使命，不負(fù)重托，圓滿完成國(guó)家和人民賦予的光榮任務(wù)。

河南省測(cè)繪工程院以河南省CORS 管理中心和河南省北斗導(dǎo)航與位置工程實(shí)驗(yàn)室為依托，負(fù)責(zé)全省基準(zhǔn)站網(wǎng)的建設(shè)、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)等工作，成立項(xiàng)目協(xié)調(diào)工作辦公室，下設(shè)項(xiàng)目建設(shè)技術(shù)保障部和工程推進(jìn)部，編寫(xiě)基準(zhǔn)站建設(shè)實(shí)施方案，在項(xiàng)目建設(shè)中付出了大量心血。

站址勘選是基準(zhǔn)站建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在這個(gè)過(guò)程中，河南省CORS 管理中心的工作人員需要與相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門(mén)反復(fù)對(duì)接，耐心解釋和溝通。其中，蘭考縣焦裕祿干部學(xué)院位置比較特殊，蘭考縣沙地地質(zhì)情況也給基準(zhǔn)站建設(shè)帶來(lái)很多麻煩，基坑出水、流沙、道路損壞等成了勘選時(shí)的“家常便飯”。為了選擇合適位置，工作人員一天往返兩趟蘭考的情況很常見(jiàn)，還有人剛剛返回鄭州就要重新趕回勘選現(xiàn)場(chǎng)。最終，蘭考縣焦裕祿干部學(xué)院示范站幾易其址，方才確定下來(lái)。

項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中，各省轄市、省直管縣（市）國(guó)土資源局結(jié)合實(shí)際，成立基準(zhǔn)站建設(shè)小組，全面負(fù)責(zé)轄區(qū)基準(zhǔn)站建設(shè)的組織實(shí)施，指定專人負(fù)責(zé)與省級(jí)主中心溝通，確保按時(shí)、保質(zhì)、保量完成工作目標(biāo)，共同推進(jìn)全省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)建設(shè)。

各方的努力，確保了河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)項(xiàng)目成為一個(gè)質(zhì)量一流、經(jīng)得起歷史檢驗(yàn)的優(yōu)質(zhì)工程。

“基準(zhǔn)站點(diǎn)布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，建設(shè)技術(shù)先進(jìn)，成果精度、可靠性和可用性滿足要求，整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。”2018 年11 月，河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)順利通過(guò)了由自然資源部、中國(guó)工程院、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院、中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)等單位專家教授組成的專家組驗(yàn)收。

亮點(diǎn)紛呈，實(shí)現(xiàn)自主的保證

河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)是目前我國(guó)建站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高、站點(diǎn)數(shù)量最多、密度最大、完全自主可控、整體水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的省級(jí)北斗地面基站增強(qiáng)系統(tǒng)。系統(tǒng)特點(diǎn)突出，亮點(diǎn)紛呈，為快速發(fā)展的河南省測(cè)繪地理信息事業(yè)畫(huà)上了濃墨重彩的一筆。

● 督導(dǎo)檢查基準(zhǔn)站驗(yàn)收工作

● 驗(yàn)收組檢查基準(zhǔn)站相關(guān)數(shù)據(jù)

系統(tǒng)完全自主可控。該系統(tǒng)以我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為主，兼容GPS、格洛納斯和伽利略等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，建立了省級(jí)數(shù)據(jù)中心和市級(jí)分中心，打破了基準(zhǔn)站以GPS 信號(hào)為主、軟硬件設(shè)備依賴進(jìn)口的局面，GNSS 接收裝備、系統(tǒng)數(shù)據(jù)解算軟件和服務(wù)發(fā)布平臺(tái)全部是國(guó)產(chǎn)的，自主可靠，安全性高。

系統(tǒng)的坐標(biāo)框架最新。2018 年，國(guó)家測(cè)繪地理信息局大地測(cè)量數(shù)據(jù)處理中心為河南省北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站進(jìn)行了最新平差，獲取了與國(guó)家級(jí)GNSS 站點(diǎn)統(tǒng)一、一致的2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系框架，為2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系在河南省的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

站點(diǎn)密度大、精度高。247 個(gè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站遍布河南全省，按照平均30 千米的間距進(jìn)行規(guī)劃選址，即每個(gè)縣（市、區(qū)）都有1 至2 座地面基準(zhǔn)站。

“系統(tǒng)規(guī)避了建筑物形變的影響，確保了全省信號(hào)服務(wù)無(wú)死角，具備了實(shí)時(shí)、無(wú)縫、快速、高精度定位的能力。”河南省測(cè)繪地理信息局黨委書(shū)記、局長(zhǎng)劉濟(jì)寶說(shuō)，與以往的舊系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)還具備更快的響應(yīng)速度。“比如，過(guò)去測(cè)量一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)需要1 小時(shí)才能達(dá)到厘米級(jí)的精度，而現(xiàn)在通過(guò)河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)僅需1 分鐘。”

經(jīng)過(guò)測(cè)試，該系統(tǒng)整網(wǎng)平差精度在X、Y、Z 分量的平均精度分別為1.6 毫米、3.9 毫米、2.1 毫米，整網(wǎng)精度良好；實(shí)時(shí)載波相位差分定位內(nèi)符合精度在東、北和高程方向分別為7.4 毫米、7.8 毫米和20.3 毫米，外符合精度分別為1.34 厘米、1.43 厘米和5.76 厘米，遠(yuǎn)高于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的平面位置內(nèi)符合精度優(yōu)于3 厘米、高程優(yōu)于5 厘米及外符合精度優(yōu)于5 厘米、高程優(yōu)于10 厘米的要求。

那么，該系統(tǒng)是怎樣工作的呢？

人們用的手機(jī)等定位導(dǎo)航設(shè)備可接收衛(wèi)星定位信號(hào)，但這種信號(hào)很微弱，導(dǎo)航時(shí)經(jīng)常發(fā)生漂移甚至丟失信號(hào)，誤差較大，無(wú)法滿足更高要求的應(yīng)用。這時(shí)，河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)就派上了用場(chǎng)——遍布全省的基準(zhǔn)站像眼睛一樣，接收北斗等導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的初始導(dǎo)航信號(hào)，經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)綜合處理中心，處理后產(chǎn)生修正信號(hào)，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)播發(fā)。有了修正信號(hào)，定位導(dǎo)航就精準(zhǔn)了，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同用戶提供分米級(jí)、厘米級(jí)和靜態(tài)毫米級(jí)的高精度定位服務(wù)。

“亞米級(jí)（即分米級(jí)）定位服務(wù)，主要面向社會(huì)公眾。”河南省測(cè)繪地理信息局紀(jì)委書(shū)記何晨介紹，比如亞米級(jí)車(chē)載導(dǎo)航，能區(qū)分車(chē)輛是行駛在主路還是輔路上，甚至可以辨別在哪個(gè)車(chē)道上。目前市面上的手機(jī)由于芯片、處理功能等原因還無(wú)法接收修正信號(hào)，但測(cè)繪儀器、變形監(jiān)測(cè)設(shè)備、部分車(chē)載導(dǎo)航等專業(yè)設(shè)備已經(jīng)能夠接收并用于精準(zhǔn)導(dǎo)航。

厘米級(jí)服務(wù)主要面向?qū)I(yè)用戶。比如，在自然資源確權(quán)登記時(shí)，可以測(cè)量耕地邊界、宅基地邊界等權(quán)屬界址；在自然資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)中，能夠查清山水林田湖草等各類自然資源的分布、準(zhǔn)確位置與利用狀況。

● 基坑開(kāi)挖

● 基坑澆筑

毫米級(jí)高精度服務(wù)主要面向特定用戶。比如，測(cè)量重要建筑物、高樓四個(gè)角是否有不均勻沉降，對(duì)軌道交通、大壩進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，為專業(yè)部門(mén)提供地震、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警等。

服務(wù)優(yōu)質(zhì)，監(jiān)管?chē)?yán)格也是系統(tǒng)亮點(diǎn)。按照深化“放管服”改革要求，河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建了省級(jí)中心、28 個(gè)分中心運(yùn)行架構(gòu)和數(shù)據(jù)處理分發(fā)服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)了基準(zhǔn)站分級(jí)、分類、分層次管理。河南省CORS 管理中心負(fù)責(zé)全省基準(zhǔn)站運(yùn)行維護(hù)的統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)和管理服務(wù)，各分中心負(fù)責(zé)本轄區(qū)基準(zhǔn)站網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)與用戶注冊(cè)管理。系統(tǒng)減少了審批環(huán)節(jié)，優(yōu)化了服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)了用戶申請(qǐng)、注冊(cè)、審核一站式服務(wù)，讓用戶足不出戶就能辦完手續(xù)，實(shí)現(xiàn)了“零上門(mén)、無(wú)紙化”的全省統(tǒng)一用戶注冊(cè)流程和用戶服務(wù)，滿足“只進(jìn)一扇門(mén)”“最多跑一次”改革的要求。

“為保證系統(tǒng)的正常使用，河南省測(cè)繪地理信息局還強(qiáng)化基準(zhǔn)站監(jiān)管力度，實(shí)行建設(shè)備案管理，確保每一個(gè)基準(zhǔn)站均按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行備案，同時(shí)為每一個(gè)基準(zhǔn)站都統(tǒng)一制作身份標(biāo)牌，明確管理責(zé)任單位和維護(hù)主體。”河南省測(cè)繪地理信息局副局長(zhǎng)毛忠民說(shuō)，“我們還建立了專門(mén)的基準(zhǔn)站看護(hù)人員隊(duì)伍，定期對(duì)站點(diǎn)設(shè)備、環(huán)境、電力設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行巡查與維護(hù)，確保基準(zhǔn)站正常運(yùn)行，向社會(huì)提供7×24 小時(shí)不間斷數(shù)據(jù)服務(wù)。”

只爭(zhēng)朝夕，加快應(yīng)用的步伐

● 觀測(cè)墩澆筑

● 基準(zhǔn)站驗(yàn)收

在建設(shè)過(guò)程中，河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值得到了深入挖掘，能夠精準(zhǔn)定位每個(gè)貧困村、貧困戶的位置，迅速掌握貧困戶情況；精準(zhǔn)定位污染源的位置，通過(guò)與遙感影像結(jié)合，及時(shí)發(fā)現(xiàn)垃圾、黑臭水體和污水口的位置；準(zhǔn)確定位山水林田湖草需要檢測(cè)的重點(diǎn)領(lǐng)域，通過(guò)對(duì)比分析，監(jiān)測(cè)自然生態(tài)環(huán)境的變化……

“目前，河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)已在自然資源管理、智慧城市、智能交通、智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)、智慧旅游、防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境保護(hù)、信息消費(fèi)、精準(zhǔn)扶貧等領(lǐng)域開(kāi)展了應(yīng)用示范。”河南省測(cè)繪地理信息局副局長(zhǎng)宋新龍說(shuō)。

未來(lái)，基于系統(tǒng)的高精度定位功能，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)資源的深度開(kāi)發(fā)，將衍生更多貼近百姓生活的導(dǎo)航定位產(chǎn)品和服務(wù)。

比如，依據(jù)該系統(tǒng)，交通領(lǐng)域可實(shí)現(xiàn)車(chē)道級(jí)導(dǎo)航，促進(jìn)交通管理智能化、精細(xì)化，大幅提高人們的出行效率，推動(dòng)自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。

在不動(dòng)產(chǎn)登記和農(nóng)村土地確權(quán)登記中，系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)厘米級(jí)服務(wù)，可大幅提高房產(chǎn)、地籍、土地權(quán)屬界線等的測(cè)量精度，拿出讓百姓信服的成果。

開(kāi)發(fā)定位模塊并加載手機(jī)等便攜式終端，可精確測(cè)定個(gè)人位置，對(duì)于醫(yī)療救助、應(yīng)急救援等領(lǐng)域具有非常重要的作用。

通過(guò)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)融合，可以有效提升城市規(guī)劃建設(shè)和管理服務(wù)的科學(xué)化水平，為國(guó)家新型城鎮(zhèn)化建設(shè)提供有力支撐……

璀璨北斗，照亮中原。隨著河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)的深度開(kāi)發(fā)，高精度定位將像居民用水、用電一樣方便，成為觸手可及、隨需而用的公共服務(wù)，造福千家萬(wàn)戶，服務(wù)各行各業(yè)。高精度位置服務(wù)，從未離我們?nèi)绱酥?yīng)用步伐的加快，只爭(zhēng)朝夕。