公共GPS网络数据中心建设的背景
1.1 GPS发展的概述
全球定位系统（Global-Positioning-System-GPS）是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，它具有全球地面连续覆盖，实时定位，全天候作业，定位精度高，观测时间短，应用广泛，操作简便的特点。
海湾战争后，GPS在美国民用领域的应用和研究获得迅速发展，目前已涉及人员救生、交通导航、绘制地图、火灾跟踪、地震监控等诸多方面。当然，GPS与人们日常生活接触最多的还是交通引导系统，尤其在汽车、轮船、火车、飞机上的应用迅速普及。装置在汽车里的GPS系统不仅可以使驾驶员找到自己的位置，还能指明方向。驾驶者只要在GPS显示屏上输入目的地名称，汽车就会自动选择最佳路线，并避开交通堵塞路段，如遇险情还能及时提醒驾驶员。由于体积小、价格便宜，目前安装GPS已成为美国汽车消费者的一种时尚选择。此外，登山、航空、测量等方面应用的各类小型GPS产品也已大举进入市场，大大提高了人们进行这些野外运动的安全性。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。
1.2 GPS在我国的发展现状
伽利略计划（GALILEO）是由欧共体发起，并与欧洲空间局一起合作开发的卫星无线导航计划。该计划将有助于新兴全球导航定位服务在交通、电信、农业或渔业等领域的发展。
参与伽利略计划（GALILEO）标志着中国和欧盟合作研发自己的卫星导航定位系统，而相对独立于美国的GPS技术。参加伽利略计划将使我国拥有一个有自己股权、能进行管理和控制，进而保障相关服务可靠性、稳定性、安全性的民用卫星导航系统。我国以在在2000年和2003年先后发射了三颗“北斗一号”卫星，成为世界上继美国和俄罗斯之后，第三个拥有卫星导航系统的国家。
目前，国内基于“北斗一号”系统的“北斗运营服务平台”已经开通，标志着我国北斗运营服务平台大规模应用进入了实质性阶段，它将在我国的公路交通、铁路运输、航空航天、海上作业等领域发挥积极作用，并进一步推动国内GPS产业化的发展，对我国的国防和经济建设具有重大意。
1.3项目概述
兰州市是甘肃省政治、经济、文化中心和交通、信息枢纽，在大西北处于“座中四联”的位置，有着独特的地理优势、优越的自然条件和一定的经济实力，是黄河上游重要的经济中心，西陇海兰新线经济带的重要支撑点和辐射源。多年来城市信息化和信息产业发展已经积累了良好的物质技术基础和建设经验。在新一轮城市发展竞争中，兰州要进一步提升综合经济实力，向现代化的生态城市和国际城市迈进，就必须抓住全球信息化高速发展和国家实施西部大开发的机遇，全面加快兰州经济和社会信息化进程，努力建设“数字城市”。
GPS技术以及基于其之上的多媒体技术、虚拟现实技术、网络技术和空间数据仓库技术等，对城市、城市的基础设施和功能机制，进行多分辨率、多时空和多种类的三维描述。
作为信息化建设的重要基础设施，GPS在我国的应用发展势头迅猛，短短几年GPS在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，GPS的广泛应用改变了人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益。
建设GPS综合服务系统，可以随时对抢险救灾、农林水利、卫生急救、交通运输、城市规划建设、市政管理、社会治安等提供服务，并实现对客运、公交、急救、物流、运钞、抢险等机动车辆的防盗、防抢、报警、救助、调度等功能，极大提高我省的信息化水平。由于涉及众多的行业部门，因此必须在政府的指导和统一规划下实施，纳入全省的公共信息平台建设中。该系统建设的核心任务是建成全省唯一的公用GPS数据中心。GPS数据中心是建立在现代卫星通信技术、现代网络通信技术和大规模数据处理技术之上的服务于社会公益事业的高技术公用数据平台。建设并运行GPS数据中心，必须依托卫星资源、网络资源和大型数据处理计算机，还需要一支专业技术性强并不断更新知识的技术队伍。提高 在学术以及应用方面的实力开拓我省GPS在民用方面的市场前景。这无论是在提升我省科技水平，还是缩小我省与外省、市地区间的数字鸿沟，发展我省科技经济方面都是必要的，而且是切实可行的。
二、甘肃公用GPS数据中心建设的必要性
GPS在农业、公安交通系统以及城市规划等诸多方面都有广泛的应用，从GPS建设的投入以及它将为我省所提供的服务产出比来看，建立公共GPS网络数据中心无疑是十分必要的。在农业上，美国8年前就在明尼苏达州的两个农场进行精准农业技术的试验，使用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30％左右，经济效益大大提高。
2.1农业方面的应用
我省是农业大省，伴随着知识经济时代的到来，传统的农业将向“精细农业（Precision-Agriculture）”发展，农业革命的基础是生物技术和信息技术的突破性进展及其在农业领域的成功应用。九十年代以来，三S（RS航空航天遥感技术、GPS全球定位系统、GIS地理信息系统），即遥感、全球定位系统和地理信息系统在农业上的应用已成为最有吸引力的前沿性研究领域，主要包括利用三S技术实现：（1）合理利用农业资源（2）提高农作物产量（3）降低生产成本（4）改善生态环境等。
2.2交通系统中的应用
随着我省城市建设规模的扩大，车辆日益增多，交通运输的经营管理和合理调度，以是政府面临的一个重要问题。GPS定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了准确的实时的定位能力。通过车载GPS接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置。通过车载电台将GPS定位信息发送给调度指挥中心，调度、指挥中心便可及时掌握各个车辆的具体位置，并在大屏幕电子地图上显示出来。可以方便我省公共汽车调度管理，风景旅游区车船报警与调度，海关、公安等部门对车船的调度与监控。
同时GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能，例如：
1.车辆跟踪 利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以跟随目标的移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪，利用该功能可对重要的车辆和货物进行跟踪运输。
2.信息查询。查询资料可以文字、语言及图像的形式显示，并在电子地图上显示其位置。同时，监测中心可以利用监测控制台对区域内任意目标的所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。
3.话务指挥。指挥中心可以监测区域内车辆的运行状况，对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。
4.紧急援助。通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图可显示求助信息和报警目标，规划出最优援助方案，并以报警声、光提醒值班人员进行应急处理。
相信随着我省经济的发展，以及高等级公路的快速修建和GPS技术应用研究的逐步深入，其在道路工程和交通运输中的应用也会更加广泛和深入，并发挥出更大的作用。
三.建立公共GPS网络数据中心的可行性
建设并运行GPS数据中心，必须依托卫星资源、网络资源和大型数据处理计算机，还同时需要一支专业技术能力强的技术人才队伍，因此我中心将与兰州大学联合主持建立我省的GPS网络数据中心。该GPS数据中心依附于我中心即将建成的高性能计算网格以及新一代IPv6网络，利用他们所提供的高速计算能力和快速稳定的网络环境，为甘肃省的交通管理、城市规划、农业发展，提供强大的数据处理和分析能力，并同时与之前两者共同组成甘肃省网络科技环境平台。
1、甘肃省计算中心是我省最早的计算机研究、应用、开发、服务的专业科研单位。成立二十五年来，在计算机应用、数据处理方面涉及地质、气象、军工、公安、地理信息、航空监控、城市道路监控、信息安全保密、铁路信号、电脑农业等领域，共完成各类项目130多项，连续二十二年成功完成我省高考信息处理工作。有一支素质好、水平高的技术队伍，具有丰富的数据处理经验。
2、兰州大学是CERNET的甘肃主节点，具有良好的网络支撑条件。CERNET是我国第二大互联网,也是我国最大的研究型、社会公益性互联网。兰州大学作为CERNET甘肃作为甘肃主节点，有遍布兰州市的光纤网络和通达省内14个市的传输网，并在14个市均设有各市的网络中心，和多家运营商有业务关系，与中国电信、中国移动、铁通、联通、广电、网通等都有直通的光缆，是一个运行良好的互联网络。2003年底兰州大学又被国家计委确定为中国下一代互联网核心网的首批示范主干节点，并开通40G带宽的进出省通道，已于2004年底建成我省的第一个基于IPv6的下一代互联网络。这就为GPS数据中心进行全省的GPS数据的采集，传送提供了高速、稳定、有效的网络环境。
3、兰州大学是教育部唯一拥有卫星传输资源的高校。2002年，教育部教育电视台无偿提供5M的卫星信道，支持兰州大学开展现代远程教育，甘肃省教育厅投入400多万元，与兰州大学共同建设了双向卫星传输站和通达87个县的地面接收站。该卫星资源将在我省的公共GPS网络数据中心的建设中发挥作用。
4、兰州大学和甘肃省计算中心，长期从事网络建设研究和数据处理研究等工作，兰州大学与甘肃省计算中心合作，具有大规模GPS数据的处理能力，具有良好的技术人员储备，具有建设和支撑GPS数据中心各项技术的专门人才。
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