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北斗卫星导航定位基准站系统建设

2018-02-28 热度:9869 ℃

  2月初,当新春走基层采访组到达秦岭深处——蓝田县汤峪镇的时候,见到了正在进行陕西省北斗卫星导航定位基准站系统建设项目二等水准测量的国测一大队二中队技术人员。此前几天,秦岭下了两场大雪,山上根本无法开展工作。我们到达时,山坡上、路旁随处可见大片的残雪,有的路段泥泞不堪。但测绘队员们已经开始争分夺秒地进行紧张的测量工作了。他们在秦岭测区已经施测一个多月。

国测一大队的技术人员正在进行二等水准测量

国测一大队的技术人员正在进行二等水准测量

  他们施测的,是近期的重点测绘工程项目,从一个侧面体现了陕西测绘地理信息局在陕西省追赶超越过程中发挥的突出作用。

  乘势而上  抓住超越的机遇

  2015年2月,习近平总书记视察陕西并发表重要讲话,对陕西发展作出追赶超越的新定位。陕西全省迅速行动,大力贯彻落实习近平总书记的指示和中央三办文件精神,以实际行动迈出了追赶超越的步伐。

  陕西局抓住机遇,适时向省委省政府提出开展陕西省北斗基准站系统建设的建议。陕西局局长杨宏山说:“陕西省大体上地处全国几何中心地带,地理区位优势显著。开展省级卫星导航定位基准站系统建设,对于大力发展测绘地理信息事业,大力提高测绘地理信息服务保障水平,意义很大,我们必须急起直追,而且必须超越。”

  说到建设这个系统的作用,国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心主任郭春喜向记者娓娓道来:系统建成后可以改变传统测量模式,直接为陕西和邻省提供全方位无缝连续的高精度卫星导航定位服务,为区域合作规划、基础设施互联互通、国家主权维护等提供有力的技术支撑;可以极大地促进区域资源共享,避免重复投资,培育新的经济增长点。比如在重大基础设施建设、大型建筑物变形监测、城市地面沉降监测、地裂缝监测等方面可以提供高精度的地理空间信息;可大大提高地震预报和监测、气象监测的准确度,并为生态资源调查和生态保护提供数据;基于“北斗导航+通信+人工智能”技术,可实时进行分米级车辆跟踪、话务指挥等工作,加速智能交通建设;在重大突发事故中,可快速为指挥部门和救援人员提供精确的位置信息,为救援实施、灾害评估提供决策支撑;在即将开展的第三次全国土地调查中,可充分发挥其高效、实时、可靠的特点,实现国土信息数据的快速获取与更新。

  2015年7月,陕西省委省政府召开专题会,研究部署全省北斗基准站系统建设工作。2016年11月,省发改委批复了项目可行性研究报告。在陕西省委省政府及国家测绘地理信息局的关心支持下,陕西局2017年全面开展项目建设。

  亮点纷呈  实现超越的保证

  郭春喜说:“我们起步不算早,但我们有更高的起点和要求。我们要打造全国一流的项目工程。”

  郭春喜对着一幅陕西省北斗卫星导航定位基准站分布示意图,向记者侃侃而谈。陕西省北斗卫星导航定位基准站系统由基准站、通信系统、数控中心、用户服务四大子系统组成,基准站通过接收各类卫星信号,将数据通过通信网络传输到数控中心,中心将处理后的差分信息向用户播发,为用户提供高精度、高可靠的导航定位服务。

  陕西省北斗卫星导航定位基准站系统特点十分突出。在系统设计方面,采用国内外先进的软硬件实时接收和处理我国北斗、美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略卫星数据,高起点建成以北斗为核心,无缝覆盖、稳定可靠、实时高效的综合卫星导航服务系统。在基础设施建设方面,高标准新建60座、升级改造28座基准站。建设内容涵盖站址勘选、24小时环境测试、精密观测墩建造、对中观测标志安装,以及观测室、工作室、附属设施建设。在通信网络建设方面:构建以数控中心为总节点,60条站点专线、2条地震气象专线、8条邻省专线为分节点的多层异构网络,以及1条差分信息用户专网。在数控中心建设方面,利用省测绘地理信息大数据中心已有资源,研发基于云架构和观测数据混合式存储的管理平台,着力突破数据资源共享、数据分布式存储、信息安全等关键问题。在提升系统精度方面,同步布测320点GNSS大地控制点、9950公里水准控制网、15个绝对重力控制点,将实现平面、高程、重力基准的并置与统一,提升空间定位基准的精度与现势性,构建完成新一代覆盖全省的现代测绘基准体系。

  陕西局还提出,要着力打造精品工程、创新工程、安全工程、绿色工程。

  何为精品工程?郭春喜说,整个项目,要保证选址和施工都是一流水平。全省88座基准站,将结合陕西省区域经济社会发展的特点、地理地貌特征等合理地布设站点,其中陕北的平均间距为60公里、关中为45公里、陕南为55公里,平均间距在全国也算是比较密的,加上陕西省周边的120个点,可实现全省均匀精度覆盖。60个新建站的观测墩均一次整体浇注,基坑尺寸误差为正负5厘米;地面敦体垂直度不超过3‰;水准标志安装误差为正负2毫米;GNSS强制对中装置采用专用辅助安装器,确保标志中心与墩面几何中心之差小于或等于3毫米;所有强电、弱电、光纤等进出均预埋和布设统一管道,尺寸和规格完全统一。

  这个项目的创新点也是可圈可点。一是将在全国率先一次性建成实现所有站点以北斗为主、兼容其他星座的综合服务系统,采用的软硬件可实时接收和处理四种卫星数据。二是在大数据中心构架下做数控中心,突破了数据共享和数据存储等安全问题。三是不仅仅是建基准站,而是构建完成新一代集平面、高程、重力网为一体的覆盖陕西省的现代测绘基准体系,三个网融合统一,改变了传统的测量模式,在陕西省实现分米级、厘米级乃至毫米级定位服务。通信网络建设以数控中心为总节点,各站点、地震局、气象局、临省数控中心为分节点,形成多层异构网络及差分信息VPN用户专网,满足数据传输、共享与应用服务的多元化需求;采用UPS与风光互补复合可再生能源发电系统相结合的供电方式,可解决部分站点无法稳定供电的问题。

  “安全是个重要问题。这也是我们提出打造安全工程原因。”郭春喜介绍说,施工前,为最大限度地减少持续高温、暴雨、山体滑坡等带来的安全隐患,制定了《省北斗基准站建设项目现场管理规定》等相关规定,并联合当地政府,在施工环境、交通运输、施工安全等方面制定多项预案;建立安全生产每日汇报制度,每支施工队每天定期汇报施工现场人员、设备、场地等安全情况;定期召开安全生产三方例会,反馈和处理施工中遇到的各类问题和存在的各类安全隐患。

  绿色工程也是亮点。项目围绕贯彻绿色发展的理念,在站点选址时,绝不占用林地农田;在建设过程中不使用任何大型机械以及大型运输车等大能耗的装备;站点仅安装低功率测绘专用精密仪器、计算机等装备设施,一天只需几度电,而且不采用有污染的装备,不对周边环境造成任何影响;为减少人力成本资源,项目办分步组织,同期推进各项建设工作。

  只争朝夕 加快超越的步伐

  据介绍,该项目自2017年全面实施以来,进展顺利。目前,59座基准站站点主体建设工作已经基本完成,数据中心建设及设备购置正有序推进。

  在蓝田汤峪镇记者了解到,国测一大队的技术人员为了工程顺利完成,每天不畏严寒,早出晚归,精神状态非常好,充分展现了测绘健儿乐观向上的精神风貌,展现了“特别能战斗,特别能奉献”的风采,展现了国测一大队的优良传统和作风。据了解,他们一年来有300多天都奔波在各地进行外业工作。

  陕西局有关领导预计,5年后陕西省将形成产值过百亿的基于位置服务的产业群。届时,高精度北斗定位将像居民用水、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,促进国家和全省经济发展。


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