璀璨北斗 照亮中原——河南省卫星导航定位基准服务系统建设纪实

◎ 本刊记者 王敏

2018 年12 月26 日， 河南省政府新闻办公室举行新闻发 布会，宣布河南省卫星导航定位基准服务系统正式启用，这标志着河南省北斗卫星导航定位应用进入自主可控、高精度实时定位和快速服务的新阶段，也意味着河南省新一代时空基准服务体系的形成。

回首征程，领导的高度重视，部门间的通力协作，技术的艰难攻关，质量的层层把控……河南测绘人积极探索，在卫星导航领域写就了一段波澜壮阔的中原故事。“中原北斗”，如何建设？贵在何处？又将应用何方？本期《特别关注》栏目带您一起领略“中原北斗”的魅力。

与时俱进，建设中原的北斗

在普通人眼里，中原大地是一望无际的田野，是延绵起伏的山峦，是梨果飘香的村落，它们组成了中原大地的波澜壮阔。在测绘人眼中，中原大地是一个个精确的点，是一条条详尽的数据，是一幅幅清晰的影像，它们描绘了中原大地的精准脉络。

而这些信息数据的产生离不开国家测绘基准。

2009 年3 月，河南省测绘局申请立项，全面启动了河南省现代三维测绘基准建立工程，旨在有效推进信息化测绘步伐，快速推进河南省信息化建设，为政府决策提供支持，助力河南经济快速发展。

2010 年，河南省初步建设了由56 个站点组成的、以美国GPS 卫星导航系统为主（不支持我国北斗系统）的河南省导航卫星连续运行参考站系统（HeNCORS），建立了与国家测绘基准相一致的、高精度的基准框架，首次确定了河南省高精度的似大地水准面，实现了测绘手段的现代化转变，为后来河南省卫星导航定位基准服务系统的建设积累了经验，奠定了基础。

卫星导航系统是国家战略基础设施，但受卫星轨道误差、卫星钟差等因素影响，存在5 到10 米的实时定位误差难以消除问题，已无法满足现代化生产生活的发展需要。因此，2013 年11 月，我国启动了北斗地基增强系统工程建设，旨在实现全国范围内精准定位服务。与此同时，河南省各地卫星导航定位基准站站点分布不均匀、发展不平衡、数据共享不充分，再加上自然环境变化、基础设施严重损毁，卫星导航系统的应用与管理也难以满足实际需求。

河南省自然资源厅（国土资源厅）和省测绘地理信息局应势而谋、因势而动，认真落实国家和省委、省政府有关要求，着力推进建立河南省卫星导航定位基准站服务系统。2016 年，河南省国土资源厅印发了《河南省卫星导航定位基准站建设总体规划（2016—2020 年）》，要求省、市、县三级联动，按照“政府主导、多元投入、市场运营、服务大局”的建设原则，统一规划新建基准站，升级改造原有站点和服务设施，基本建成覆盖全省、标准统一的卫星导航定位基准站网，建成全省统一的卫星导航定位基准站网数据中心和卫星导航数据服务平台，构建数据处理分发体系，搭建基准站建设和应用管理的投融资机制。

经各方努力，历时两年，站在由56 个站点组成的原河南省导航卫星连续运行参考站系统的“肩膀”上，河南省统筹构建了247 座北斗卫星导航定位基准站，升级了数据结算与服务平台，部署了安全防护装备，最终形成了河南省卫星导航定位基准服务系统。

凝心聚力，打造优质的工程

河南省卫星导航定位基准服务系统的建设是一项团队工程。在建设过程中，参与各方凝心聚力，用担当履职尽责。

为保障项目顺利开展，原河南省国土资源厅高度重视，多次召开会议研究部署此项工作，并将卫星导航定位基准站建设列入2017 年度工作考核责任目标。

作为全省基准站网建设工作的监督管理单位，河南省测绘地理信息局科学组织，合理分工，在协调机制、经费筹措、标准化建设等方面做了大量工作，建立基准站建设和应用管理的联席会议制度和统筹协调机制；形成“以项目引资金、以资金促开发、以开发扩应用”的投融资模式，通过政府立项，省、市、县各级财政投入，以项目带动、引导多元化社会资金和企业全程参与；研究制定河南省基准站网建设、应用服务、运行维护等方面的技术标准，形成完整、系统、规范、开放的标准体系。同时，健全质量管理制度，科学制定技术规程，实行上岗技术培训，严格质量检查验收，实施全过程质量监管，确保不辱使命，不负重托，圆满完成国家和人民赋予的光荣任务。

河南省测绘工程院以河南省CORS 管理中心和河南省北斗导航与位置工程实验室为依托，负责全省基准站网的建设、指导、协调等工作，成立项目协调工作办公室，下设项目建设技术保障部和工程推进部，编写基准站建设实施方案，在项目建设中付出了大量心血。

站址勘选是基准站建设的关键环节。在这个过程中，河南省CORS 管理中心的工作人员需要与相关领导和部门反复对接，耐心解释和沟通。其中，兰考县焦裕禄干部学院位置比较特殊，兰考县沙地地质情况也给基准站建设带来很多麻烦，基坑出水、流沙、道路损坏等成了勘选时的“家常便饭”。为了选择合适位置，工作人员一天往返两趟兰考的情况很常见，还有人刚刚返回郑州就要重新赶回勘选现场。最终，兰考县焦裕禄干部学院示范站几易其址，方才确定下来。

项目推进过程中，各省辖市、省直管县（市）国土资源局结合实际，成立基准站建设小组，全面负责辖区基准站建设的组织实施，指定专人负责与省级主中心沟通，确保按时、保质、保量完成工作目标，共同推进全省卫星导航定位基准站网建设。

各方的努力，确保了河南省卫星导航定位基准服务系统项目成为一个质量一流、经得起历史检验的优质工程。

“基准站点布局合理、结构优化、标准统一，建设技术先进，成果精度、可靠性和可用性满足要求，整体达到国际先进水平。”2018 年11 月，河南省卫星导航定位基准服务系统顺利通过了由自然资源部、中国工程院、中国测绘科学研究院、中国人民解放军战略支援部队信息工程大学等单位专家教授组成的专家组验收。

亮点纷呈，实现自主的保证

河南省卫星导航定位基准服务系统是目前我国建站技术标准最高、站点数量最多、密度最大、完全自主可控、整体水平达到国际先进水平的省级北斗地面基站增强系统。系统特点突出，亮点纷呈，为快速发展的河南省测绘地理信息事业画上了浓墨重彩的一笔。

● 督导检查基准站验收工作

● 验收组检查基准站相关数据

系统完全自主可控。该系统以我国北斗卫星导航系统为主，兼容GPS、格洛纳斯和伽利略等卫星导航系统，建立了省级数据中心和市级分中心，打破了基准站以GPS 信号为主、软硬件设备依赖进口的局面，GNSS 接收装备、系统数据解算软件和服务发布平台全部是国产的，自主可靠，安全性高。

系统的坐标框架最新。2018 年，国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心为河南省北斗卫星导航定位基准站进行了最新平差，获取了与国家级GNSS 站点统一、一致的2000 国家大地坐标系框架，为2000 国家大地坐标系在河南省的推广应用奠定了基础。

站点密度大、精度高。247 个北斗卫星导航定位基准站遍布河南全省，按照平均30 千米的间距进行规划选址，即每个县（市、区）都有1 至2 座地面基准站。

“系统规避了建筑物形变的影响，确保了全省信号服务无死角，具备了实时、无缝、快速、高精度定位的能力。”河南省测绘地理信息局党委书记、局长刘济宝说，与以往的旧系统相比，该系统还具备更快的响应速度。“比如，过去测量一个坐标点需要1 小时才能达到厘米级的精度，而现在通过河南省卫星导航定位基准服务系统仅需1 分钟。”

经过测试，该系统整网平差精度在X、Y、Z 分量的平均精度分别为1.6 毫米、3.9 毫米、2.1 毫米，整网精度良好；实时载波相位差分定位内符合精度在东、北和高程方向分别为7.4 毫米、7.8 毫米和20.3 毫米，外符合精度分别为1.34 厘米、1.43 厘米和5.76 厘米，远高于国家相关标准规定的平面位置内符合精度优于3 厘米、高程优于5 厘米及外符合精度优于5 厘米、高程优于10 厘米的要求。

那么，该系统是怎样工作的呢？

人们用的手机等定位导航设备可接收卫星定位信号，但这种信号很微弱，导航时经常发生漂移甚至丢失信号，误差较大，无法满足更高要求的应用。这时，河南省卫星导航定位基准服务系统就派上了用场——遍布全省的基准站像眼睛一样，接收北斗等导航卫星发射的初始导航信号，经通信网络传输至数据综合处理中心，处理后产生修正信号，然后通过互联网实时播发。有了修正信号，定位导航就精准了，从而实现针对不同用户提供分米级、厘米级和静态毫米级的高精度定位服务。

“亚米级（即分米级）定位服务，主要面向社会公众。”河南省测绘地理信息局纪委书记何晨介绍，比如亚米级车载导航，能区分车辆是行驶在主路还是辅路上，甚至可以辨别在哪个车道上。目前市面上的手机由于芯片、处理功能等原因还无法接收修正信号，但测绘仪器、变形监测设备、部分车载导航等专业设备已经能够接收并用于精准导航。

厘米级服务主要面向专业用户。比如，在自然资源确权登记时，可以测量耕地边界、宅基地边界等权属界址；在自然资源调查与监测中，能够查清山水林田湖草等各类自然资源的分布、准确位置与利用状况。

● 基坑开挖

● 基坑浇筑

毫米级高精度服务主要面向特定用户。比如，测量重要建筑物、高楼四个角是否有不均匀沉降，对轨道交通、大坝进行变形监测，为专业部门提供地震、崩塌、滑坡等地质灾害监测预警等。

服务优质，监管严格也是系统亮点。按照深化“放管服”改革要求，河南省卫星导航定位基准服务系统构建了省级中心、28 个分中心运行架构和数据处理分发服务体系，实现了基准站分级、分类、分层次管理。河南省CORS 管理中心负责全省基准站运行维护的统筹、协调和管理服务，各分中心负责本辖区基准站网的运行维护与用户注册管理。系统减少了审批环节，优化了服务程序，实现了用户申请、注册、审核一站式服务，让用户足不出户就能办完手续，实现了“零上门、无纸化”的全省统一用户注册流程和用户服务，满足“只进一扇门”“最多跑一次”改革的要求。

“为保证系统的正常使用，河南省测绘地理信息局还强化基准站监管力度，实行建设备案管理，确保每一个基准站均按照国家有关规定进行备案，同时为每一个基准站都统一制作身份标牌，明确管理责任单位和维护主体。”河南省测绘地理信息局副局长毛忠民说，“我们还建立了专门的基准站看护人员队伍，定期对站点设备、环境、电力设备和网络进行巡查与维护，确保基准站正常运行，向社会提供7×24 小时不间断数据服务。”

只争朝夕，加快应用的步伐

● 观测墩浇筑

● 基准站验收

在建设过程中，河南省卫星导航定位基准服务系统的应用价值得到了深入挖掘，能够精准定位每个贫困村、贫困户的位置，迅速掌握贫困户情况；精准定位污染源的位置，通过与遥感影像结合，及时发现垃圾、黑臭水体和污水口的位置；准确定位山水林田湖草需要检测的重点领域，通过对比分析，监测自然生态环境的变化……

“目前，河南省卫星导航定位基准服务系统已在自然资源管理、智慧城市、智能交通、智慧物流、智慧农业、智慧旅游、防灾减灾、环境保护、信息消费、精准扶贫等领域开展了应用示范。”河南省测绘地理信息局副局长宋新龙说。

未来，基于系统的高精度定位功能，通过对数据资源的深度开发，将衍生更多贴近百姓生活的导航定位产品和服务。

比如，依据该系统，交通领域可实现车道级导航，促进交通管理智能化、精细化，大幅提高人们的出行效率，推动自动驾驶等新技术的研发和应用。

在不动产登记和农村土地确权登记中，系统提供的实时厘米级服务，可大幅提高房产、地籍、土地权属界线等的测量精度，拿出让百姓信服的成果。

开发定位模块并加载手机等便携式终端，可精确测定个人位置，对于医疗救助、应急救援等领域具有非常重要的作用。

通过与物联网、大数据等高新技术融合，可以有效提升城市规划建设和管理服务的科学化水平，为国家新型城镇化建设提供有力支撑……

璀璨北斗，照亮中原。随着河南省卫星导航定位基准服务系统的深度开发，高精度定位将像居民用水、用电一样方便，成为触手可及、随需而用的公共服务，造福千家万户，服务各行各业。高精度位置服务，从未离我们如此之近。应用步伐的加快，只争朝夕。