河南省时空基准服务平台设计与建设

朱洪江 申 伟 徐 娜

河南省时空基准服务平台设计与建设

朱洪江 申 伟 徐 娜

（河南省测绘工程院，河南 郑州 450003）

河南省时空基准服务平台旨在统筹河南省基准站资源，形成统一的现代测绘基准一张网，构建分级管理体系，确保数据传输、处理、分发安全。加强时空基准服务平台设计与建设，能有效地监管用户并提供人性化服务，为用户提供高精度、稳定的现代测绘基准服务，提升河南省现代测绘基准的实时在线服务保障能力，并将现代测绘基准服务推向更广阔的市场。

现代测绘基准；在线应用服务；分级管理

根据《河南省测绘地理信息发展“十三五”规划》和河南省国土资源厅印发的《河南省卫星导航定位基准站总体规划（2016-2020）》，加强全省卫星导航定位基准站建设与管理，到2017年底建设和完善全省卫星导航定位基准站网，统筹全省卫星导航定位基准站（网）的北斗系统升级改造和资源整合，完善河南省时空信息基准体系，形成规划统一、建设标准一致、运行安全可控的河南省时空基准一张网，满足经济社会发展对高精度卫星导航与位置服务的需求，为河南省卫星导航产业发展奠定坚实基础。

河南省时空基准服务平台是通过省级主中心-分中心运行架构和卫星定位连续运行系统实现的。河南省测绘地理信息局负责省级主中心的建设。各省辖市、直管县在省级主中心指导下，结合管理能力等实际情况，完成本行政区域内的河南省卫星导航定位基准站网分中心建设。通过数据处理分发服务系统按权限向社会提供卫星导航定位数据和服务，实现基准站分级、分类、分层次管理。

1 需要解决的问题

1.1 基准站建设统筹规划不够

近年来，河南省基准站建设发展比较迅速，但仍存在统筹规划不够、法规标准不完善、有效监管缺乏、安全隐患突出等问题。所建设的站点标准不统一且大多没有按照国家有关技术规范和要求进行建设，基准站质量、使用年限参差不齐。部分企事业单位和社会组织违反有关法规无序进行基准站建设的活动日益频繁。

1.2 尚未形成基准站应用和服务合力

从测绘基准建设情况看，存在基准站分布不均匀的问题，其中位于河南省西部、南部、西南部的若干站点分布比较稀疏，站间距离偏大，导致高精度位置服务能力不强、信号不稳定，甚至出现无法锁定卫星的情况；同时，对外提供服务的能力不足，仅能提供支持GPS和GLONASS的数据服务［1］。

1.3 基准站管理存在安全风险

从基准站普查和风险点排查情况看，仅有约1/3的基准站支持北斗卫星导航系统；基准站（网）数据传输、服务器及机房存在安全隐患，缺乏相应安全措施及安全防护设备；基准站（网）用户审批、注册、管理不规范，尚未建立相应台账和制度；基准站（网）数据、成果分发、使用保密和管理制度不健全，涉密核心管理人员存在未经相关部门培训、无证上岗等现象。

1.4 原CORS系统用户不能实时获取地方坐标系成果（施工坐标系成果）和正常高

系统用户通常需要在终端键入七参数和后期使用似大地水准面精化模型才能获取所需的实用坐标与高程成果。原CORS系统用户不能对用户提供个性化服务。注册后的用户，忘记密码或修改密码需要与系统管理员进行联系，用户无法通过互联网查询自己的使用情况及作业轨迹等功能，系统的相关通知无法及时通知用户等［2］。

2 平台建设内容与设计

平台建设主要内容包括基准站建设、主中心-分中心建设、卫星定位连续运行系统建设。

2.1 增强基准站网密度，加强基础设施建设

按照基准站建站规范等相关技术规定，有效整合全省基准站（网），将满足标准要求的基准站（网），纳入省卫星导航定位基准站网；改造升级、合理利用符合要求的基准站设施或设备；根据总体规划，进行站址勘选新建基准站，构建全省统一的卫星导航定位基准站网，增强基准站网的站点密度和信号强度，提升基准站网服务能力。

2.2 构建数据中心，完善数据分级、分发处理系统

数据中心是基准站网的核心组成部分，分为省级主中心和分中心。建设内容包括卫星定位连续运行系统、硬件基础设施等，主要实现坐标联测、整网平差、站点管理、数据解算、数据播发及推送、用户管理等。数据中心必须严格按照国家相关技术和安全标准建设，在软件平台、服务器存储系统、网络通信、安全系统等方面做到统筹兼顾、优化资源，确保卫星导航定位数据安全［3］。

2.3 卫星定位连续运行系统

河南省卫星定位连续运行系统由网络服务系统、后台数据处理服务程序及数据库组成，网络服务系统用于向管理员提供管理操作和向用户提供便捷的服务，后台数据处理服务程序具备通信、文件传输等功能，并自动处理用户所提交的数据，数据库用于数据的存储及备份。平台的开发环境基于Visual Studio 2012，其中利用ASP.NET技术开发了B/S构架的网络服务系统，利用C#编程语言开发了后台数据处理服务程序，数据库则采用SQL Server 2012进行构建。软件在开发过程中遵循三层构架的原则，采用三层构架的模式使平台具备了很高的稳定性、延展性和执行效率，并且便于维护和升级扩展［4］。

河南省卫星定位连续运行系统功能主要分为4块：应用服务系统管理、分级用户管理、实时动态服务、事后数据服务。具体功能如下。

①应用服务系统管理。主要包括源列表管理，用于管理向外业作业人员提供的源列表；管理和设定不同坐标系之间的转换参数；管理和设定不同的作业区域范围；设定省级主中心具有高级权限功能及分中心具备部分权限功能；管理和设定系统的收费；设定数据库备份策略；用于记录系统的变更日志。

②分级用户管理。授权用户通过WEB页面申请注册，分中心管理员登记WEB用户，向省级主中心报备；省级主中心管理员审核注册的WEB用户；分中心对注册用户给予权限，如作业区域权限、计费权限、实时地方坐标测量权限、实时地方坐标测量权限、源列表权限；分中心管理员为相关用户配置计费模式。

③实时动态服务。实时地方坐标测量，用于向用户提供实时的地方坐标测量服务，用户能够直接通过使用该功能实时测得所需的地方坐标；用户通过该功能能够实时测量所需的正常高；用户通过该功能能够实时测得所需的地心坐标；实时邮件服务，将系统的各类通知通过邮件实时发送到用户的邮箱；记录用户外业测量情况和WEB用户的相关功能使用情况；用户通过登录到本管理系统查询相关使用情况及系统信息［5］。

④事后数据服务。用于向用户提供事后的数据处理服务。坐标转换，实现各类坐标系之间相互转换的功能；高程转换，将大地高转换为实际工程所需的正常高［6］。

3 系统应用展示

河南省卫星定位连续运行系统部分包括以下功能展示：①管理员与用户登录；②授权用户管理；③坐标转换；④系统播发数据。

河南省卫星定位连续运行系统软件界面如图1所示。

4 结论

图1 河南省卫星定位连续运行系统软件界面

河南省时空基准平台通过统一规划设计、统一建设标准，构建数据处理分发服务体系，建立健全保密和管理制度，做好基准站数据安全防护，防范数据安全风险，实现基准站分级、分类、分层次管理。基准站数据的传输、处理、分发符合《关于规范卫星导航定位基准站数据密级划分和管理的通知》。形成分工合作、联动协调和责权清晰的管理体系，实现用户审批、注册、管理规范化，实现网上坐标转换和图形转换。河南省时空基准平台设计与实现，考虑到坐标参数与似大地水准面精化模型保密需要，发布虚拟的七参数服务和似大地水准面模型加密服务，满足了系统用户对测绘基准服务的需求，提升了河南省卫星导航定位基准站的服务能力与保障水平，加快了信息化测绘体系成果的应用。

［1］陈俊勇，张鹏.国家测绘基准“十二五”重大项目的思考［J］.武汉大学学报，2009（10）：1135-1138.

［2］陈俊勇，党亚明，张鹏.建设我国现代测绘基准体系的思考［J］.测绘通报，2009（7）：1-5.

［3］李江卫，刘经南，肖建华，等.基于VRS系统的精密正常高实时测量［J］.大地测量与地球动力学，2010（6）：86-90.

［4］许超钤.GPS电离层探测技术及其应用研究［D］.武汉：武汉大学，2011.

［5］黄俊华，陈文森.连续运行卫星定位综合服务系统建设与应用［M］.北京：科学出版社，2009.

［6］孙伟，王祥，周剑.cors用户管理系统的研究与实现［J］.测绘信息与工程，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，硕士，高级工程师，注册测绘师，研究方向：卫星导航高精度位置数据获取、处理与应用。