长沙星沙卫星导航定位基准站 

深入推进数字中国建设，是党的二十届四中全会为未来五年作出的明确部署。数字中国加速前行，离不开坚实的时空底座。 

“十四五”期间，自然资源系统整合近7000座基准站资源，建成基于北斗的全国卫星导航定位基准站一张网（以下简称“一张网”），向社会提供国家统一的测绘基准服务。作为新一代国家时空信息基础设施，这是数字中国建设的时空底座。今年1月1日起，《卫星导航定位基准站管理办法》正式实施，也成为我国首部全链条规范基准站管理的部门规章。 

国家统一的测绘基准有什么重要作用？新一代测绘基准有什么特点？“十五五”期间，基准站如何更好地服务数字中国建设？围绕这些问题，记者近日采访了中国工程院院士、大地测量与卫星导航专家刘经南。 

时空一体的测绘基准应运而生 

记者：《卫星导航定位基准站管理办法》提到，省级以上自然资源主管部门“提供国家统一的测绘基准服务”，“提供其他社会服务应当以国家统一的测绘基准服务为起算依据，并及时 更新”。国家统一的测绘基准有什么重要作用？ 

刘经南：国家测绘基准是一个国家主权的重要体现，世界上每个国家都有自己的测绘基准，国界线、地图都通过测绘基准来确定，国际法规认同它们共同彰显国家主权和国家疆域。 

国家统一测绘基准的重要性我认为可以这样来理解：经典测绘空间基准是所有空间位置的 定位原点和起算依据，包括大地基准、高程基准、海洋深度基准、重力基准等。由于固体地球 存在长期变化和不确定性的局部偶发异动也会影响测绘空间基准的稳定性和精确性，当今国际 上地球科学界和天文界正在形成共识，即时间基准和服务也应纳入测绘基准中作为一个不可或 缺的分量，来确保空间基准和时间基准的一致性或者说是精准的同步性。而包括北斗在内的全球卫星导航系统（GNSS）和一些空间大地测量技术已在很高精度的基础上保证了这一共识的 实现。空间和时间融合一体的时空基准就应运而生。 

我国现行的大地基准是2008年7月1日全面启用的2000国家大地坐标系（CGCS2000）。国家统一的测绘基准和测绘系统，整合各类空间关联数据，是构建国土空间底板的基础，是建设 国土空间基础信息平台的基准基底，是自然资源管理和国土空间规划“一张图”的底层框架。 

时空一体的测绘基准，服务于国家经济建设和国防建设，并在国家核心利益安全和国际事务中发挥重要作用，是维护总体国家安全观的战略性基础保障。 

记者：测绘基准为什么需要维持更新？ 

刘经南：《中华人民共和国测绘法》明确“国家设立和采用统一的测绘基准和测绘系统”， 就是要保障全国测绘基准的法定权威性和全国一致性。然而，CGCS2000建立已超过20年，面 对科学技术快速发展和经济建设和国防安全新需求、新应用的不断涌现，目前存在以下问题： 

一是坐标系静态。CGCS2000固定时间参考历元为2000.0，经历20余年的板块运动和地壳 变化，其中的基准站坐标三个分量变化最大超过1米，一般也有0.3～0.6米，而且由于我国面 积大、地质构造复杂，各地变化呈非均匀性较为显著。而测绘成果仍然采用2000.0历元成果作 为起算，与现实的匹配度不足。 

二 是 坐 标 框 架 与 国 际 相 比 存 在 代 差 。 国 际 上 最 新 的 坐 标 框 架 是 ITRF2020 框 架 ， 但 CGCS2000仍采用ITRF97框架，之间的系统代差使整体精度和严密度已明显落后。 

三是上述原因造成位置服务一致性不足，即采用CGCS2000框架的坐标成果与当下瞬时历 元结果存在较大差异。虽然这些差异在一定程度上可修正，但由于各地的差异不一致，修正起 来技术上更复杂，难以满足卫星导航位置服务需求，特别是跨省、跨国界的长、大精密工程的 厘米级、毫米级的精度需求。 

因此，国家空间基准相隔一定时间后，都需要更新。 

当今，我国综合时空体系的建设蓬勃发展，北斗三号全球组网完成，全国卫星导航定位基 准站网络显著拓展，为构建新一代坐标框架提供了丰富的国产数据资源。自主研发的高精度数 据处理软件（BPE、GSTAR和PANDA等）已获得国际认可，为数据解算提供了可靠的软件基 础。正在筹建的第四代北斗时空信息基础设施也迫切需要自主可控、更加精准的国家框架作为 检校基础。同时，低空经济、智能驾驶、空天信息等新兴产业和天气预报、地震地质灾害预测 等应用也需要精准、动态的国家级毫米级空间基准。 

因此，为了解决CGCS2000的坐标框架存在的问题，以满足下一代北斗以及新兴产业和科 学研究等对高精度动态国家坐标框架的需求，是时候采用自主研发软件处理国产数据，更新国 家坐标框架，让CGCS2000更好地支撑我国未来的综合时空体系建设。 

构建动态和自主的新一代坐标框架 

记者：新一代坐标框架有什么特点？ 

刘经南：一是基础设施的技术升级。曾经的CGCS2000受限于当时的条件，是基于全国30 个基准站、64个全球基准站和2523个GPS卫星大地控制点数据构建的。其中，大地测量控制 点为静态成果，不支持速度场的解算，导致CGCS2000仍为静态坐标框架。如今，得益于我国卫星导航定位基础设施的显著升级，本次更新CGCS2000的数据将得到根本性改善，即不再采 用静态大地控制点数据，而是采用全国卫星导航定位基准站一张网遍布全国、连续运行、动态 维持的3000余座北斗/GNSS卫星导航定位基准站长期秒级历元观测数据。 

长时序高时间分辨率的基准站数据，不仅为获取高精度点位坐标奠定了基础，还蕴含丰富 的板块运动和地壳形变信息，也为得到与板块内块体运动高质量速度场有关的成果创造了条件。上述实时北斗/GNSS基准站观测数据也为今后区域和广域所需要的纳秒级精度时间延迟和 时间同步服务提供了数据和技术基础。 

二是数据完全自主和实时动态。随着北斗三号全球组网完成，精准、可靠的北斗卫星观测 数据将是构建新一代坐标框架的核心。本次将采用北斗与其他GNSS观测技术相结合，共同构 建以北斗时空基准为依据和以日变化为基础的新一代CGCS2000的动态坐标框架。 

三是软件自主。国产自研高精度数据处理软件发展迅猛，在基线解算、大网平差、多技术 联合处理等核心功能上取得显著突破。 

四是框架先进。新一代坐标框架采用以北斗数据为核心的多种大地测量数据（GNSS、 VLBI和SLR等），构建对标国际最新ITRF2020框架的新一代CGCS2000，并将框架参考历元定在2025.0，提供毫米级的参考历元坐标与站速度，全面实现时空系统自主可控。 

“一张网”为北斗规模应用提供全面支撑

记者：“一张网”建设如何推动北斗应用？ 

刘经南：近两年，全国卫星导航定位基准站一张网建成并逐步推广应用，形成了较为完善的北斗地面基础设施和覆盖全国的空间基准服务能力，促进了北斗与多领域融合应用及其相应 产业生态建设，为北斗规模应用提供全面支撑。“一张网”目前已形成由国家、省级和部分行业北斗基准站协同组成的近7000座规模北斗 地面基础设施。“一张网”并非简单地数量叠加，而是通过北斗地面资源整合和空间布局优 化，实现了全国基准统一、规范标准一致、权威可靠、无缝衔接的一体化北斗时空基准实时高 精度服务。 

“一张网”显著提升了北斗定位服务的可用性、可靠性和智能化程度。“一张网”采用国 家、省、行业多级站网协同、多站智能联动模式，大幅提升了北斗定位服务的实时性、稳定 性、连续性以及产品的多样性，可为各类用户提供高品质空间位置和今后按需提供的高精度时 间同步服务体验。 

此外，“一张网”进一步通过“北斗+”赋能多种行业与多种场景来构建具有时空智能的融 合新型基础设施服务新模式。目前，“一张网”已经为自然资源、防灾减灾、智慧城市、智慧农业、智能交通等提供了各类北斗时空信息数据和产品服务，成为驱动各行各业数字化转型的 基础数据要素，并融合进相关的行业基础设施，如“北斗+5G”的车联网和移动通信网络中， 逐步催生多场景“北斗+”融合应用生态。 

打造统一地面时空底座，赋能数字中国建设 

记者：“十五五”期间，基准站作为时空信息基础设施，如何更好地服务数字中国建设？ 

刘经南：全国卫星导航定位基准站一张网，作为新一代国家时空信息基础设施，是数字中 国建设的统一地面时空底座。它通过提供全覆盖、高精度、实时动态的时空基准的数字和信息服务，全面赋能数字中国建设，更好地为国家实现现代化、经济社会健康快速发展以及人民有 获得感而服务，更好地推动北斗的规模化应用。我认为，主要体现在以下三个方面： 

一要认识到北斗高精度时空位置基础设施公众服务，本身就属服务业态，既有公益服务又属第三产业。为此，首先依照服务模式，需理清公益、保值和增值三类服务模式的政策和标 准；然后面向时代需求，梳理政策法规、加强与行业区域协同、确保数据既权属安全又开放共 享；同时利用“一张网”高精度北斗时空位置服务，与卫星导航、遥感、通信三大空天信息技 术以及AI等技术融合。紧抓“十五五”战略机遇期，拓展服务新模式、新领域，支持各行各业 新质生产力萌发和国家经济社会高质量发展。例如，在低空经济、海洋经济、智能网联汽车、 物联网等数字经济新质生产力的新业态中；在城市规划、建设、运行、维护、管理全过程中； 在重大工程建设与维护、公共安全、智慧农业等方面都能大幅度推动北斗的规模应用，并提升 数字治理效能和社会民生服务数字化水平。 

二要跟进科技创新步履。这是保持“一张网”服务质量不断提升的核心动力。因此，在 “一张网”的服务和维护过程中，技术更新迭代是不能停步的。如随着国家综合时空体系北斗 四代的建成，北斗全球星基增强和低轨卫星全球增强服务，将提前到2030年前后就可能提供服 务。“一张网”采用的地基增强技术如何与上述星基增强技术协同互补，实现精确性、可用 性、可靠性、便捷性等方面的优势红利，就是提升“一张网”位置服务质量和能力的新机遇。 同时，如何提供有温度的时空数据服务让用户体验更好，就要贴近用户需求，提供智能按需的自适应服务，这就要有与区块链、AI技术的结合，为行业用户构建相应的行业智能体开展垂直 领域贴心服务。这样才能够促进时空数据融合与价值释放，打破自然资源、交通、住建、应急 管理等不同部门间的“数据孤岛”，使得跨领域、跨层级的数据既能够在同一张时空底图上叠 加、分析和挖掘，又能满足行业用户需求，保障行业数据自主运行又有共享数据融合的性能提 升，拓展数字中国数字化资源服务广度和深度。 

三要打造创新人才队伍。显然，实现上述两点更优质高效的“一张网”服务，需要建设一支高素质，具有应对跨学科、跨领域、跨行业问题能力的创新人才队伍。这也需要我们绵绵用力、久久为功。