為什么需要基準(zhǔn)站

　　衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是指利用衛(wèi)星發(fā)送的無線電信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)的系統(tǒng)，目前主要有中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）、美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)（GLONASS）和歐盟伽利略系統(tǒng)（GALILEO）。這些系統(tǒng)提供的民用信號(hào)定位精度大于5米。這顯然不能滿足高精度位置服務(wù)需求。因此，為了提高用戶定位精度，衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站得到大規(guī)模建設(shè)和廣泛應(yīng)用。

　　《中華人民共和國測繪法》規(guī)定，衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站是指對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行長期連續(xù)觀測，并通過通信設(shè)施將觀測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)或者定時(shí)傳送至數(shù)據(jù)中心的地面固定觀測站。“連續(xù)運(yùn)行參考站”“連續(xù)運(yùn)行跟蹤站”“北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)基準(zhǔn)站”等,均屬于法律規(guī)定的衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站范疇。

　　基準(zhǔn)站對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號(hào)長期連續(xù)接收和分析處理，可消除衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自身和衛(wèi)星信號(hào)傳輸誤差，并向用戶提供高精度位置服務(wù)。多個(gè)基準(zhǔn)站可構(gòu)成衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分技術(shù)（RTK）向用戶提供實(shí)時(shí)厘米級(jí)、事后毫米級(jí)的定位服務(wù)。

　　近年來，豐富的基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)極大地推動(dòng)了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）技術(shù)進(jìn)步，包括提高衛(wèi)星精密定位和定軌精度、優(yōu)化大氣模型、促進(jìn)PPP和PPP-RTK技術(shù)發(fā)展等。

　　自然資源系統(tǒng)建成超3000座基準(zhǔn)站

　　我國從1992年開始建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站，至今已經(jīng)過了近30年的建設(shè)與發(fā)展。2006年~2017年間，基準(zhǔn)站建設(shè)與應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展期，我國迎來了大規(guī)?；鶞?zhǔn)站建設(shè)和應(yīng)用的熱潮。近幾年，隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、智能駕駛等對(duì)位置服務(wù)需求迫切，許多機(jī)構(gòu)紛紛開展基準(zhǔn)站建設(shè)和服務(wù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國已建成基準(zhǔn)站超過1萬座，另有1.2萬座在建或規(guī)劃中。

　　其中，自然資源系統(tǒng)目前建設(shè)完成了超過3000座基準(zhǔn)站，覆蓋了我國陸地國土和沿海區(qū)域，向社會(huì)提供高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)。

　　2012年6月正式開工建設(shè)的國家現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一期工程，建設(shè)包括國家GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站、國家GNSS大地控制網(wǎng)、國家高程控制網(wǎng)、國家重力基準(zhǔn)點(diǎn)和國家測繪基準(zhǔn)管理服務(wù)系統(tǒng)等5個(gè)單項(xiàng)工程，在全國范圍建成了360座國家級(jí)基準(zhǔn)站，其中新建150個(gè)、改造利用60個(gè)、直接利用150個(gè)。工程建成初具規(guī)模的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)和衛(wèi)星大地控制網(wǎng)，獲得高精度、動(dòng)態(tài)三維、穩(wěn)定、連續(xù)的觀測數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)定位和導(dǎo)航的信息，以滿足國家對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)和定位的需求。

　　從2005年廣東和江蘇等省級(jí)基準(zhǔn)站網(wǎng)建設(shè)開始至今，各省級(jí)自然資源主管部門基本完成了覆蓋本區(qū)域的衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站建設(shè)，共構(gòu)建了31個(gè)省級(jí)數(shù)據(jù)中心，搭建了省級(jí)數(shù)據(jù)中心與各基準(zhǔn)站間的數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)，建成了省級(jí)衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)。

　　此外，地震、氣象、交通、電力等行業(yè)根據(jù)各自領(lǐng)域的應(yīng)用需求，建立或規(guī)劃了大量的基準(zhǔn)站。如中國地震局等六部委聯(lián)合建設(shè)的中國大陸構(gòu)造監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)建設(shè)的電力行業(yè)基準(zhǔn)站網(wǎng)、訊騰智科公司為代表的服務(wù)于燃?xì)庑袠I(yè)的北斗精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)、國家鐵路集團(tuán)建設(shè)的服務(wù)于鐵路行業(yè)的基準(zhǔn)站網(wǎng)等。部分企業(yè)根據(jù)市場需求，為開拓高精度位置服務(wù)商業(yè)應(yīng)用，建成或在建全國性的衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)，如千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司等。

　　有力支撐測繪生產(chǎn)效率的提高

　　目前，衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站已廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域提供服務(wù)。其中，測繪領(lǐng)域是基準(zhǔn)站傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，為大地測量、城市測量、國土勘界、變形監(jiān)測、規(guī)劃勘測等提供有力支撐。

　　服務(wù)大地測量的基準(zhǔn)站，是國家和區(qū)域坐標(biāo)框架的骨干和主要技術(shù)支撐，是框架中點(diǎn)位三維地心坐標(biāo)的精度和動(dòng)態(tài)性的保證，是實(shí)現(xiàn)國家與地方大地基準(zhǔn)統(tǒng)一以及我國大地坐標(biāo)系統(tǒng)與全球地球參考系統(tǒng)保持動(dòng)態(tài)聯(lián)系最主要的技術(shù)手段。通過基準(zhǔn)站的建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)，匯集觀測數(shù)據(jù)資源，經(jīng)過整體數(shù)據(jù)處理和平差，得到高精度的基準(zhǔn)站坐標(biāo)、速度場和時(shí)間序列，可為國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)提供統(tǒng)一的、權(quán)威的國家空間基準(zhǔn)框架。

　　在城市測量領(lǐng)域，常規(guī)控制測量如三角測量、導(dǎo)線測量,要求點(diǎn)間通視,費(fèi)工費(fèi)時(shí),而且精度不均勻,外業(yè)中不知道測量成果的精度。GNSS靜態(tài)、快速靜態(tài)相對(duì)定位測量無須點(diǎn)間通視能夠高精度地進(jìn)行各種控制測量,但需要時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不能實(shí)時(shí)定位并知道定位精度,內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求必須返測量。而利用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進(jìn)行控制測量既能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果,又能實(shí)時(shí)知道定位精度，可以大大提高作業(yè)效率。

　　隨著城市的發(fā)展和各種應(yīng)用的提出，GIS數(shù)據(jù)采集也成為測繪工作十分重要的一種應(yīng)用。利用基準(zhǔn)站網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集不但可以滿足GIS數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用要求，還可以提高定位精度和應(yīng)用效率。

　　應(yīng)用服務(wù)大眾化

　　近年來，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。隨著北斗三號(hào)系統(tǒng)組網(wǎng)完成和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，北斗應(yīng)用進(jìn)入大眾消費(fèi)、共享經(jīng)濟(jì)和民生服務(wù)等領(lǐng)域。在衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用中，將呈現(xiàn)北斗“融技術(shù)、融網(wǎng)絡(luò)、融終端、融數(shù)據(jù)”的全面發(fā)展的新局面，形成“北斗﹢”創(chuàng)新和“﹢北斗”應(yīng)用的新態(tài)勢。

　　公眾位置服務(wù)結(jié)合移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和定位技術(shù)，向社會(huì)大眾提供高精度定位增值業(yè)務(wù)，通過定位技術(shù)獲得移動(dòng)終端的位置信息，提供你在哪里（空間信息）、你和誰在一起（社會(huì)信息）、附近有什么資源（信息查詢）等功能的服務(wù)。

　　大眾服務(wù)廣泛應(yīng)用在交通、物流、醫(yī)療、生活等領(lǐng)域中，其服務(wù)形式也日趨多樣化，例如：地圖服務(wù)、日常信息服務(wù)、導(dǎo)航服務(wù)、兒童安防、移動(dòng)游戲、社會(huì)事件推薦、輔助醫(yī)療、情景廣告、餐飲信息等。多樣化的服務(wù)形式將極大地拓展位置服務(wù)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模與應(yīng)用領(lǐng)域。

　　基準(zhǔn)站可提供豐富多彩的導(dǎo)航位置服務(wù)，主要包括3大類應(yīng)用：第一大類是傳統(tǒng)位置服務(wù)，如地圖查詢、位置信息查詢等。第二大類是將生活的各個(gè)方面互聯(lián)工具類應(yīng)用，如導(dǎo)航、點(diǎn)評(píng)等各種生活服務(wù)應(yīng)用。第三大類應(yīng)用是位置交友。由于引入了位置信息，可以將虛擬的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系轉(zhuǎn)換為線下的真實(shí)關(guān)系，導(dǎo)航服務(wù)正在吸引更多的線上線下用戶。

　　這些位置服務(wù)在帶動(dòng)了定位技術(shù)和智能設(shè)備發(fā)展的同時(shí)，更方便和拓展了大眾的日常生活。

　　跨地區(qū)跨行業(yè)聯(lián)網(wǎng)共享數(shù)據(jù)成趨勢

　　根據(jù)現(xiàn)在行業(yè)發(fā)展來看，數(shù)據(jù)服務(wù)規(guī)模化和實(shí)時(shí)化是基準(zhǔn)站應(yīng)用的發(fā)展趨勢之一。

　　從國內(nèi)外基準(zhǔn)站網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀看,基準(zhǔn)站技術(shù)發(fā)展存在規(guī)模化和實(shí)時(shí)化兩個(gè)趨勢?；鶞?zhǔn)站的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,其工程建設(shè)基本都是從某個(gè)地區(qū)（或行業(yè)）為起點(diǎn)逐步建設(shè),逐漸與其他地區(qū)（或?qū)I(yè)）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)（或站點(diǎn)）互聯(lián),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,逐漸形成了跨行業(yè)、跨地區(qū)甚至跨國家的大規(guī)?；鶞?zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)。基準(zhǔn)站網(wǎng)定位服務(wù)實(shí)時(shí)化的基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站原始數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,通過建立適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)服務(wù)手段即可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)和分米級(jí)的實(shí)時(shí)定位服務(wù)。

　　資料顯示，德國、日本等國家已率先利用實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立起國家范圍內(nèi)統(tǒng)一的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng),提供區(qū)域內(nèi)厘米級(jí)到分米級(jí)的實(shí)時(shí)定位服務(wù)。

　　目前，我國各地、各行業(yè)基準(zhǔn)站網(wǎng)是獨(dú)立運(yùn)行。隨著國內(nèi)對(duì)基準(zhǔn)站網(wǎng)的重視和研究逐漸深入,實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)、跨網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)站聯(lián)網(wǎng)，或?qū)⒃谖磥淼玫浇鉀Q。

　　（作者單位：國家基礎(chǔ)地理信息中心）