“天上好用,地上用好”，是中國科學院院士、“北斗之父”孫家棟對北斗系統的期待。北斗“地上用好”，離不開衛星導航定位基準站建設。通過基準站接收和分析處理，北斗衛星單點定位精度可由5米提升至厘米級甚至毫米級。

作為國家重要空間基礎設施，衛星導航定位基準站網對國家安全具有重要影響，對于促進北斗衛星導航定位市場發展具有重要作用。據不完全統計，我國已建成基準站超過1萬座。其中，自然資源系統建設完成了超過3000座基準站，覆蓋了我國陸地國土和沿海區域。

近年來，衛星導航定位基準站在技術體系、建設規模、服務能力等方面發展迅速，為滿足經濟建設對高精度空間位置信息的需求提供了有力支撐，已廣泛應用于自然資源、智慧城市、交通運輸、智能駕駛及民生等領域。
 

基準站工作原理示意
 

衛星導航系統是指利用衛星發送的無線電信號實現定位、導航、授時服務的系統，目前主要有中國北斗衛星導航系統（BDS）、美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯格洛納斯系統（GLONASS）和歐盟伽利略系統（GALILEO）。這些系統提供的民用信號定位精度大于5米。這顯然不能滿足高精度位置服務需求。因此，為了提高用戶定位精度，衛星導航定位基準站得到大規模建設和廣泛應用。

《中華人民共和國測繪法》規定，衛星導航定位基準站是指對衛星導航信號進行長期連續觀測，并通過通信設施將觀測數據實時或者定時傳送至數據中心的地面固定觀測站。“連續運行參考站”“連續運行跟蹤站”“北斗地基增強系統基準站”等,均屬于法律規定的衛星導航定位基準站范疇。

基準站對衛星導航定位信號長期連續接收和分析處理，可消除衛星導航系統自身和衛星信號傳輸誤差，并向用戶提供高精度位置服務。多個基準站可構成衛星導航定位服務系統，采用網絡實時動態差分技術（RTK）向用戶提供實時厘米級、事后毫米級的定位服務。

近年來，豐富的基準站數據極大地推動了全球導航衛星系統（GNSS）技術進步，包括提高衛星精密定位和定軌精度、優化大氣模型、促進PPP和PPP-RTK技術發展等。
 

自然資源系統建成超3000座基準站

我國從1992年開始建設衛星導航定位基準站，至今已經過了近30年的建設與發展。2006年-2017年間，基準站建設與應用進入快速發展期，我國迎來了大規模基準站建設和應用的熱潮。近幾年，隨著物聯網、5G、智能駕駛等對位置服務需求迫切，許多機構紛紛開展基準站建設和服務。據不完全統計，我國已建成基準站超過1萬座，另有1.2萬座在建或規劃中。

其中，自然資源系統目前建設完成了超過3000座基準站，覆蓋了我國陸地國土和沿海區域，向社會提供高精度衛星導航定位服務。

2012年6月正式開工建設的國家現代測繪基準體系基礎設施建設一期工程，建設包括國家GNSS連續運行基準站、國家GNSS大地控制網、國家高程控制網、國家重力基準點和國家測繪基準管理服務系統等5個單項工程，在全國范圍建成了360座國家級基準站，其中新建150個、改造利用60個、直接利用150個。工程建成初具規模的全球衛星導航定位連續運行基準站網和衛星大地控制網，獲得高精度、動態三維、穩定、連續的觀測數據，提供實時定位和導航的信息，以滿足國家對坐標系統和定位的需求。

從2005年廣東和江蘇等省級基準站網建設開始至今，各省級自然資源主管部門基本完成了覆蓋本區域的衛星導航定位基準站建設，共構建了31個省級數據中心，搭建了省級數據中心與各基準站間的數據傳輸專網，建成了省級衛星導航定位基準服務系統。

此外，地震、氣象、交通、電力等行業根據各自領域的應用需求，建立或規劃了大量的基準站。如中國地震局等六部委聯合建設的中國大陸構造監測網絡、國家電網和南方電網建設的電力行業基準站網、訊騰智科公司為代表的服務于燃氣行業的北斗精準服務網、國家鐵路集團建設的服務于鐵路行業的基準站網等。部分企業根據市場需求，為開拓高精度位置服務商業應用，建成或在建全國性的衛星導航定位基準站網，如千尋位置網絡有限公司等。
 

有力支撐測繪生產效率的提高

目前，衛星導航定位基準站已廣泛應用于各領域提供服務。其中，測繪領域是基準站傳統應用領域，為大地測量、城市測量、國土勘界、變形監測、規劃勘測等提供有力支撐。

服務大地測量的基準站，是國家和區域坐標框架的骨干和主要技術支撐，是框架中點位三維地心坐標的精度和動態性的保證，是實現國家與地方大地基準統一以及我國大地坐標系統與全球地球參考系統保持動態聯系最主要的技術手段。通過基準站的建設和運行維護，匯集觀測數據資源，經過整體數據處理和平差，得到高精度的基準站坐標、速度場和時間序列，可為國內衛星導航定位服務提供統一的、權威的國家空間基準框架。

在城市測量領域，常規控制測量如三角測量、導線測量,要求點間通視,費工費時,而且精度不均勻,外業中不知道測量成果的精度。GNSS靜態、快速靜態相對定位測量無須點間通視能夠高精度地進行各種控制測量,但需要時間進行數據處理,不能實時定位并知道定位精度,內業處理后發現精度不合要求必須返測量。而利用網絡RTK技術進行控制測量既能實時知道定位結果,又能實時知道定位精度，可以大大提高作業效率。

隨著城市的發展和各種應用的提出，GIS數據采集也成為測繪工作十分重要的一種應用。利用基準站網進行數據采集不但可以滿足GIS數據采集的應用要求，還可以提高定位精度和應用效率。
 

應用服務大眾化

近年來，北斗衛星導航系統應用呈現高速增長態勢。隨著北斗三號系統組網完成和相關基礎設施建設規模的不斷擴大，北斗應用進入大眾消費、共享經濟和民生服務等領域。在衛星導航定位服務系統建設和應用中，將呈現北斗“融技術、融網絡、融終端、融數據”的全面發展的新局面，形成“北斗﹢”創新和“﹢北斗”應用的新態勢。

公眾位置服務結合移動通信網絡和定位技術，向社會大眾提供高精度定位增值業務，通過定位技術獲得移動終端的位置信息，提供你在哪里（空間信息）、你和誰在一起（社會信息）、附近有什么資源（信息查詢）等功能的服務。

大眾服務廣泛應用在交通、物流、醫療、生活等領域中，其服務形式也日趨多樣化，例如：地圖服務、日常信息服務、導航服務、兒童安防、移動游戲、社會事件推薦、輔助醫療、情景廣告、餐飲信息等。多樣化的服務形式將極大地拓展位置服務的產業規模與應用領域。

基準站可提供豐富多彩的導航位置服務，主要包括3大類應用：第一大類是傳統位置服務，如地圖查詢、位置信息查詢等。第二大類是將生活的各個方面互聯工具類應用，如導航、點評等各種生活服務應用。第三大類應用是位置交友。由于引入了位置信息，可以將虛擬的網絡關系轉換為線下的真實關系，導航服務正在吸引更多的線上線下用戶。

這些位置服務在帶動了定位技術和智能設備發展的同時，更方便和拓展了大眾的日常生活。
 

跨地區跨行業聯網共享數據成趨勢

根據現在行業發展來看，數據服務規模化和實時化是基準站應用的發展趨勢之一。

從國內外基準站網項目建設現狀看,基準站技術發展存在規模化和實時化兩個趨勢。基準站的建設規模不斷擴大,其工程建設基本都是從某個地區（或行業）為起點逐步建設,逐漸與其他地區（或專業）進行網絡（或站點）互聯,實現數據共享,逐漸形成了跨行業、跨地區甚至跨國家的大規模基準站網絡。基準站網定位服務實時化的基礎是實現基準站原始數據的實時傳輸,通過建立適當的數據服務手段即可實現厘米級和分米級的實時定位服務。

資料顯示，德國、日本等國家已率先利用實時網絡RTK技術建立起國家范圍內統一的實時定位系統,提供區域內厘米級到分米級的實時定位服務。

目前，我國各地、各行業基準站網是獨立運行。隨著國內對基準站網的重視和研究逐漸深入,實現跨地區、跨行業、跨網絡的基準站聯網，或將在未來得到解決。

文章來源：國家基礎地理信息中心