河南省時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)平臺設(shè)計(jì)與建設(shè)

朱洪江 申 偉 徐 娜

河南省時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)平臺設(shè)計(jì)與建設(shè)

朱洪江 申 偉 徐 娜

（河南省測繪工程院，河南 鄭州 450003）

河南省時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)平臺旨在統(tǒng)籌河南省基準(zhǔn)站資源，形成統(tǒng)一的現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)一張網(wǎng)，構(gòu)建分級管理體系，確保數(shù)據(jù)傳輸、處理、分發(fā)安全。加強(qiáng)時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)平臺設(shè)計(jì)與建設(shè)，能有效地監(jiān)管用戶并提供人性化服務(wù)，為用戶提供高精度、穩(wěn)定的現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)服務(wù)，提升河南省現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)的實(shí)時(shí)在線服務(wù)保障能力，并將現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)服務(wù)推向更廣闊的市場。

現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)；在線應(yīng)用服務(wù)；分級管理

根據(jù)《河南省測繪地理信息發(fā)展“十三五”規(guī)劃》和河南省國土資源廳印發(fā)的《河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站總體規(guī)劃（2016-2020）》，加強(qiáng)全省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站建設(shè)與管理，到2017年底建設(shè)和完善全省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)，統(tǒng)籌全省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站（網(wǎng)）的北斗系統(tǒng)升級改造和資源整合，完善河南省時(shí)空信息基準(zhǔn)體系，形成規(guī)劃統(tǒng)一、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一致、運(yùn)行安全可控的河南省時(shí)空基準(zhǔn)一張網(wǎng)，滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對高精度衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)的需求，為河南省衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

河南省時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)平臺是通過省級主中心-分中心運(yùn)行架構(gòu)和衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。河南省測繪地理信息局負(fù)責(zé)省級主中心的建設(shè)。各省轄市、直管縣在省級主中心指導(dǎo)下，結(jié)合管理能力等實(shí)際情況，完成本行政區(qū)域內(nèi)的河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)分中心建設(shè)。通過數(shù)據(jù)處理分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)按權(quán)限向社會提供衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站分級、分類、分層次管理。

1 需要解決的問題

1.1 基準(zhǔn)站建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃不夠

近年來，河南省基準(zhǔn)站建設(shè)發(fā)展比較迅速，但仍存在統(tǒng)籌規(guī)劃不夠、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不完善、有效監(jiān)管缺乏、安全隱患突出等問題。所建設(shè)的站點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一且大多沒有按照國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范和要求進(jìn)行建設(shè)，基準(zhǔn)站質(zhì)量、使用年限參差不齊。部分企事業(yè)單位和社會組織違反有關(guān)法規(guī)無序進(jìn)行基準(zhǔn)站建設(shè)的活動日益頻繁。

1.2 尚未形成基準(zhǔn)站應(yīng)用和服務(wù)合力

從測繪基準(zhǔn)建設(shè)情況看，存在基準(zhǔn)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(diǎn)分布比較稀疏，站間距離偏大，導(dǎo)致高精度位置服務(wù)能力不強(qiáng)、信號不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)無法鎖定衛(wèi)星的情況；同時(shí)，對外提供服務(wù)的能力不足，僅能提供支持GPS和GLONASS的數(shù)據(jù)服務(wù)［1］。

1.3 基準(zhǔn)站管理存在安全風(fēng)險(xiǎn)

從基準(zhǔn)站普查和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)排查情況看，僅有約1/3的基準(zhǔn)站支持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；基準(zhǔn)站（網(wǎng)）數(shù)據(jù)傳輸、服務(wù)器及機(jī)房存在安全隱患，缺乏相應(yīng)安全措施及安全防護(hù)設(shè)備；基準(zhǔn)站（網(wǎng)）用戶審批、注冊、管理不規(guī)范，尚未建立相應(yīng)臺賬和制度；基準(zhǔn)站（網(wǎng)）數(shù)據(jù)、成果分發(fā)、使用保密和管理制度不健全，涉密核心管理人員存在未經(jīng)相關(guān)部門培訓(xùn)、無證上崗等現(xiàn)象。

1.4 原CORS系統(tǒng)用戶不能實(shí)時(shí)獲取地方坐標(biāo)系成果（施工坐標(biāo)系成果）和正常高

系統(tǒng)用戶通常需要在終端鍵入七參數(shù)和后期使用似大地水準(zhǔn)面精化模型才能獲取所需的實(shí)用坐標(biāo)與高程成果。原CORS系統(tǒng)用戶不能對用戶提供個性化服務(wù)。注冊后的用戶，忘記密碼或修改密碼需要與系統(tǒng)管理員進(jìn)行聯(lián)系，用戶無法通過互聯(lián)網(wǎng)查詢自己的使用情況及作業(yè)軌跡等功能，系統(tǒng)的相關(guān)通知無法及時(shí)通知用戶等［2］。

2 平臺建設(shè)內(nèi)容與設(shè)計(jì)

平臺建設(shè)主要內(nèi)容包括基準(zhǔn)站建設(shè)、主中心-分中心建設(shè)、衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)建設(shè)。

2.1 增強(qiáng)基準(zhǔn)站網(wǎng)密度，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

按照基準(zhǔn)站建站規(guī)范等相關(guān)技術(shù)規(guī)定，有效整合全省基準(zhǔn)站（網(wǎng)），將滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的基準(zhǔn)站（網(wǎng)），納入省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)；改造升級、合理利用符合要求的基準(zhǔn)站設(shè)施或設(shè)備；根據(jù)總體規(guī)劃，進(jìn)行站址勘選新建基準(zhǔn)站，構(gòu)建全省統(tǒng)一的衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)，增強(qiáng)基準(zhǔn)站網(wǎng)的站點(diǎn)密度和信號強(qiáng)度，提升基準(zhǔn)站網(wǎng)服務(wù)能力。

2.2 構(gòu)建數(shù)據(jù)中心，完善數(shù)據(jù)分級、分發(fā)處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心是基準(zhǔn)站網(wǎng)的核心組成部分，分為省級主中心和分中心。建設(shè)內(nèi)容包括衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)、硬件基礎(chǔ)設(shè)施等，主要實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)聯(lián)測、整網(wǎng)平差、站點(diǎn)管理、數(shù)據(jù)解算、數(shù)據(jù)播發(fā)及推送、用戶管理等。數(shù)據(jù)中心必須嚴(yán)格按照國家相關(guān)技術(shù)和安全標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，在軟件平臺、服務(wù)器存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信、安全系統(tǒng)等方面做到統(tǒng)籌兼顧、優(yōu)化資源，確保衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)安全［3］。

2.3 衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)

河南省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)程序及數(shù)據(jù)庫組成，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)用于向管理員提供管理操作和向用戶提供便捷的服務(wù)，后臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)程序具備通信、文件傳輸?shù)裙δ?，并自動處理用戶所提交的?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫用于數(shù)據(jù)的存儲及備份。平臺的開發(fā)環(huán)境基于Visual Studio 2012，其中利用ASP.NET技術(shù)開發(fā)了B/S構(gòu)架的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，利用C#編程語言開發(fā)了后臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)程序，數(shù)據(jù)庫則采用SQL Server 2012進(jìn)行構(gòu)建。軟件在開發(fā)過程中遵循三層構(gòu)架的原則，采用三層構(gòu)架的模式使平臺具備了很高的穩(wěn)定性、延展性和執(zhí)行效率，并且便于維護(hù)和升級擴(kuò)展［4］。

河南省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)功能主要分為4塊：應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)管理、分級用戶管理、實(shí)時(shí)動態(tài)服務(wù)、事后數(shù)據(jù)服務(wù)。具體功能如下。

①應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)管理。主要包括源列表管理，用于管理向外業(yè)作業(yè)人員提供的源列表；管理和設(shè)定不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)；管理和設(shè)定不同的作業(yè)區(qū)域范圍；設(shè)定省級主中心具有高級權(quán)限功能及分中心具備部分權(quán)限功能；管理和設(shè)定系統(tǒng)的收費(fèi)；設(shè)定數(shù)據(jù)庫備份策略；用于記錄系統(tǒng)的變更日志。

②分級用戶管理。授權(quán)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(bào)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(quán)限，如作業(yè)區(qū)域權(quán)限、計(jì)費(fèi)權(quán)限、實(shí)時(shí)地方坐標(biāo)測量權(quán)限、實(shí)時(shí)地方坐標(biāo)測量權(quán)限、源列表權(quán)限；分中心管理員為相關(guān)用戶配置計(jì)費(fèi)模式。

③實(shí)時(shí)動態(tài)服務(wù)。實(shí)時(shí)地方坐標(biāo)測量，用于向用戶提供實(shí)時(shí)的地方坐標(biāo)測量服務(wù)，用戶能夠直接通過使用該功能實(shí)時(shí)測得所需的地方坐標(biāo)；用戶通過該功能能夠?qū)崟r(shí)測量所需的正常高；用戶通過該功能能夠?qū)崟r(shí)測得所需的地心坐標(biāo)；實(shí)時(shí)郵件服務(wù)，將系統(tǒng)的各類通知通過郵件實(shí)時(shí)發(fā)送到用戶的郵箱；記錄用戶外業(yè)測量情況和WEB用戶的相關(guān)功能使用情況；用戶通過登錄到本管理系統(tǒng)查詢相關(guān)使用情況及系統(tǒng)信息［5］。

④事后數(shù)據(jù)服務(wù)。用于向用戶提供事后的數(shù)據(jù)處理服務(wù)。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)各類坐標(biāo)系之間相互轉(zhuǎn)換的功能；高程轉(zhuǎn)換，將大地高轉(zhuǎn)換為實(shí)際工程所需的正常高［6］。

3 系統(tǒng)應(yīng)用展示

河南省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)部分包括以下功能展示：①管理員與用戶登錄；②授權(quán)用戶管理；③坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；④系統(tǒng)播發(fā)數(shù)據(jù)。

河南省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)軟件界面如圖1所示。

4 結(jié)論

圖1 河南省衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)軟件界面

河南省時(shí)空基準(zhǔn)平臺通過統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建數(shù)據(jù)處理分發(fā)服務(wù)體系，建立健全保密和管理制度，做好基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)安全防護(hù)，防范數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站分級、分類、分層次管理。基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)的傳輸、處理、分發(fā)符合《關(guān)于規(guī)范衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)密級劃分和管理的通知》。形成分工合作、聯(lián)動協(xié)調(diào)和責(zé)權(quán)清晰的管理體系，實(shí)現(xiàn)用戶審批、注冊、管理規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和圖形轉(zhuǎn)換。河南省時(shí)空基準(zhǔn)平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，考慮到坐標(biāo)參數(shù)與似大地水準(zhǔn)面精化模型保密需要，發(fā)布虛擬的七參數(shù)服務(wù)和似大地水準(zhǔn)面模型加密服務(wù)，滿足了系統(tǒng)用戶對測繪基準(zhǔn)服務(wù)的需求，提升了河南省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站的服務(wù)能力與保障水平，加快了信息化測繪體系成果的應(yīng)用。

［1］陳俊勇，張鵬.國家測繪基準(zhǔn)“十二五”重大項(xiàng)目的思考［J］.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（10）：1135-1138.

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

［3］李江衛(wèi)，劉經(jīng)南，肖建華，等.基于VRS系統(tǒng)的精密正常高實(shí)時(shí)測量［J］.大地測量與地球動力學(xué)，2010（6）：86-90.

［4］許超鈐.GPS電離層探測技術(shù)及其應(yīng)用研究［D］.武漢：武漢大學(xué)，2011.

［5］黃俊華，陳文森.連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，2009.

［6］孫偉，王祥，周劍.cors用戶管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)［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(wèi)星導(dǎo)航高精度位置數(shù)據(jù)獲取、處理與應(yīng)用。