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卫星移动通信在地质云中的应用

李超岭

【期刊名称】《卫星应用》

【年(卷),期】2016(000)006

【总页数】7页(P48-54)

【作者】李超岭

【作者单位】文|中国地质调查局发展研究中心

【正文语种】中文

现在每年都有成千上万的地质工作者到我国西部等艰险地区开展国家公益性野外地

质调查工作。这些地区通常为无人、无通信信号的高原与艰险地区，对传统的地质

调查工作模式和人员安全提出了挑战。地质云（地质大数据）平台的建设，为创新

“地质调查+互联网”的工作模式，为地质人员、地质科学家提供了更高水平的计

算能力和理解大数据集的协作工具。本文就如何解决野外地质调查通信和数据传输

盲区问题，把地质人员传统的终端变成智慧地质云端，讨论了卫星移动通信技术在

地质云的位置、作用和大数据模式下的应用模式。

国土资源部公益性行业科研专项经费，基于3S技术的野外地质工作管理与服务关

键技术研究与应用（201011010），地质矿产调查评价专项：智能地质调查支撑

平台建设与应用（12120115073201）、数字地质调查系统开发

（1212011120436）、地质调查信息网格试点建设（综合）

（1212011120449）。

随着国务院《找矿突破战略行动纲要（2011—2020年）》实施，矿产勘查不断

向青藏高原的深部腹地、无人区及地质条件复杂的地区推进。2008年以来，每年

都有成千上万的地质工作者到我国西部等艰险地区开展国家公益性野外地质调查工

作。这些地区通常为无人、无通信信号的高原与艰险地区，对传统的地质调查工作

模式和人员安全提出了挑战。其次是野外环境艰苦、恶劣，危险性大，加上业务综

合性强，牵涉多专业、集成管理复杂，如何采用新一代信息技术，形成天地技术合

一的现代化野外地质工作、管理及安全保障模式，构建新一代智能地质调查体系是

该领域信息化的重点任务。其中卫星移动通信技术的应用更显得尤为重要和迫切。

野外地质调查工作具有移动性大、单独工作（或2～3人为一组）、分散性强等特

点。我国现阶段基础地质调查工作的重点在西部地区，多为移动通信和地面通信网

络的盲区，野外地质调查工作进度和动态、野外工作的应急救援主要是采用卫星电

话的联络方式，其推广应用受自动化程度低和成本高的限制，很难满足野外地质调

查移动目标的动态跟踪与导航，急需通过高技术手段提高野外地质调查的工作精度、

数据通信服务和安全保障。

2015年，国务院发布《促进大数据发展行动纲要》，如何应用新一代信息技术，

通过地质云（地质大数据）的建设，打造和创新“地质调查+互联网”的工作模式，

构建现代地质调查智能空间，形成下一代地质调查新模式，是地质调查信息化建设

未来几年追求的目标。而卫星系统地质应用网的建设是该目标实现的重要技术设施

保障。

1.实现了北斗动态组网技术，建立了并行运行方式

（1）北斗动态组网技术

由于北斗指挥设备与所属终端之间的从属关系一般是静态绑定的，即在出厂时北斗

卡已经固化，不能由用户任意动态调整。这对于地质工作中人员流动性大，从属关

系复杂的现状是非常不利的。本项目与北斗设备厂商联合攻关，对现有北斗指挥机

进行技术改造，实现了从原来基于北斗卡的静态从属关系到目前基于北斗指挥机硬

件的动态绑定的技术突破，并开发了简单易用的从属关系设置软件，为建立统一灵

活的地质调查北斗组网架构奠定了基础。实现了北京中心、大区节点（或地调院节

点）、野外驻地节点和野外地质一线人员四级隶属关系的动态绑定（见图1）。

（2）工作区域管理网和单位隶属网并行运行

动态绑定的四级组网技术，节点可任意进行N级扩展。首先可对进入相同工作区

的不同单位动态绑定，实现水平管理，这种模式比较适合野外工作站或大区管理模

式。但对于一个单位来说，希望对本单位不同工作区的项目进行隶属（垂直）管理，

比如地调院部门。通过四级动态组网模式，可以动态组成工作区域管理网（水平）

和单位隶属网（垂直）并行运行的模式。

（3）实现不同北斗运营商通信协议的互连互通

由于北斗指挥设备与下属终端之间的从属关系一般是静态绑定的，即在出厂时已经

固化，不能由用户任意动态调整，很容易造成单一运营商运营的格局，不利于形成

公平竞争的发展局面。通过从原来基于北斗卡的静态从属关系配置到目前基于北斗

指挥机硬件的动态绑定，可以把不同运营商提供的北斗卡动态绑定在相应的指挥机

上，从而实现不同北斗运营商通信协议的互连互通。

（4）建立北斗通信节点自治信息的自