● 文 |中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心 付勇 馬冬 黃建華 莫中秋

推進(jìn)國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)的幾點(diǎn)思考

● 文 |中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心 付勇 馬冬 黃建華 莫中秋

隨著我國信息化程度的不斷提高，社會(huì)對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航為主的位置服務(wù)需求期望越來越高，對測繪導(dǎo)航的依賴性越來越強(qiáng)。

北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)正式開通運(yùn)行以來，提供了類似GPS的無源定位功能，推動(dòng)了位置服務(wù)應(yīng)用的快速發(fā)展，相應(yīng)對數(shù)據(jù)保障及挖掘分析能力的需求也迅速提高。但是，我國以北斗為主的衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用與美國GPS相比，還有以下不足之處：用戶位置服務(wù)信息存在一定的安全隱患、基礎(chǔ)設(shè)施及資源缺乏統(tǒng)籌保障、應(yīng)用數(shù)據(jù)分散保存利用效率不高、基于數(shù)據(jù)對市場的監(jiān)管及服務(wù)能力不足等。

經(jīng)主管部門批準(zhǔn)，中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心和國家信息中心經(jīng)雙方達(dá)成合作協(xié)議，共同建設(shè)國家北斗導(dǎo)航位置服務(wù)數(shù)據(jù)中心(以下簡稱“國家北斗數(shù)據(jù)中心”)，將在國家北斗衛(wèi)星應(yīng)用管理機(jī)關(guān)的統(tǒng)一指揮下，統(tǒng)籌利用國家信息基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建軍民共用的、跨層級、跨行業(yè)的北斗數(shù)據(jù)中心，推動(dòng)國產(chǎn)導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)在地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)中盡快發(fā)揮作用。

一、國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)背景

國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)思想是按照習(xí)近平同志發(fā)展和應(yīng)用北斗系統(tǒng)的重要指示，通過發(fā)展大數(shù)據(jù)及其應(yīng)用，圍繞涉及衛(wèi)星導(dǎo)航的“數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)決策、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)服務(wù)”四個(gè)方面，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和信息資源整合互聯(lián)，保障數(shù)據(jù)安全，服務(wù)科學(xué)決策，為宏觀經(jīng)濟(jì)決策、系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)提供支撐。國家北斗數(shù)據(jù)中心本著“開放、融合、創(chuàng)新、服務(wù)”的理念，按照“統(tǒng)一規(guī)劃、集約融合、開放共享、創(chuàng)新發(fā)展”的基本原則，開展建設(shè)和服務(wù)。

國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)是推動(dòng)北斗軍民融合應(yīng)用深度發(fā)展和國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的重要抓手。通過推進(jìn)國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)，發(fā)展北斗大數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對國家位置服務(wù)信息資源進(jìn)行統(tǒng)籌、分析、監(jiān)管、運(yùn)用及評估，更好地利用信息化手段感知北斗發(fā)展態(tài)勢，促進(jìn)北斗數(shù)據(jù)服務(wù)模式創(chuàng)新。

項(xiàng)目自2013年6月啟動(dòng)后，深入開展了需求調(diào)研、戰(zhàn)略布局、關(guān)鍵技術(shù)論證、試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)等工作。三年來，與國家十余個(gè)行業(yè)、十余個(gè)省級政府簽訂了數(shù)據(jù)分中心戰(zhàn)略合作協(xié)議。2016年，審議通過了國家北斗數(shù)據(jù)中心運(yùn)行總體方案和建設(shè)總體方案。2017年1月，國家北斗數(shù)據(jù)中心揭牌，為貴州、山西省分中心授牌，標(biāo)志著國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)全面展開。

二、國家北斗數(shù)據(jù)中心在大數(shù)據(jù)時(shí)代的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的新發(fā)展帶來了大數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長，數(shù)據(jù)正在成為驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長和社會(huì)進(jìn)步的重要基礎(chǔ)和戰(zhàn)略資源。國家北斗數(shù)據(jù)中心基于海量位置服務(wù)數(shù)據(jù)挖掘催生了北斗大數(shù)據(jù)應(yīng)用，在大數(shù)據(jù)時(shí)代迎來了良好的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)，也面臨著極大困難與挑戰(zhàn)。

1.機(jī)遇

國家宏觀政策環(huán)境帶來的機(jī)遇。全面推進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展和應(yīng)用，加快建設(shè)數(shù)據(jù)強(qiáng)國，已經(jīng)成為我國的國家戰(zhàn)略。習(xí)近平同志多次強(qiáng)調(diào)，在數(shù)據(jù)開放、信息共享方面要加強(qiáng)論證，該統(tǒng)的可以統(tǒng)起來， 要“綜合運(yùn)用各方面掌握的數(shù)據(jù)資源，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)挖掘分析，更好感知網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢，做好風(fēng)險(xiǎn)防范”。同時(shí)，黨中央把軍民融合發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)“把軍民融合的理念和要求貫穿經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)全過程，加快形成全要素、多領(lǐng)域、高效益的軍民深度融合發(fā)展格局”。北斗是國家重要的軍民共用的基礎(chǔ)設(shè)施，以北斗應(yīng)用為主的位置服務(wù)大數(shù)據(jù)以及位置服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，是最為基礎(chǔ)的“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用。北斗數(shù)據(jù)中心作為北斗大數(shù)據(jù)的工程載體，不但有利于主管部門統(tǒng)籌利用北斗數(shù)據(jù)，確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全可靠，也是落實(shí)國家政策，適應(yīng)市場需要的必然選擇。

我國信息化升級發(fā)展帶來的機(jī)遇。當(dāng)前，我國很多行業(yè)領(lǐng)域都在推進(jìn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，如：金融、交通、環(huán)境保障等，但各類大數(shù)據(jù)應(yīng)用都離不開位置和時(shí)間信息。北斗系統(tǒng)副總師楊元喜院士指出，大數(shù)據(jù)中80%以上的信息都與時(shí)間和空間相關(guān)，大數(shù)據(jù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、分析和挖掘都需要全球統(tǒng)一的時(shí)空基準(zhǔn)，時(shí)空基準(zhǔn)是大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)和核心。在全球統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)地理信息框架下，融合公共服務(wù)信息資源，開展位置服務(wù)和導(dǎo)航時(shí)頻應(yīng)用，當(dāng)前引領(lǐng)國家新一輪科技創(chuàng)新。

新技術(shù)爆發(fā)式發(fā)展帶來的機(jī)遇。新技術(shù)爆發(fā)式發(fā)展給北斗導(dǎo)航帶來了新的技術(shù)和新的需求。近年來，世界范圍內(nèi)新技術(shù)發(fā)展迅速。如：人工智能、無人駕駛技術(shù)、智能傳感器、虛擬技術(shù)（AR、VR、MR）、下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等。這些技術(shù)都不同程度地對位置、時(shí)間信息的融合服務(wù)提出了更高的要求。伴隨新技術(shù)起飛，如何更好地與新技術(shù)進(jìn)行集成，更好地服務(wù)于新技術(shù)發(fā)展，這些問題給進(jìn)一步深化和豐富北斗導(dǎo)航數(shù)據(jù)服務(wù)帶來了機(jī)遇。

2.挑戰(zhàn)

國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)不同于一般的信息系統(tǒng)建設(shè)，它是一個(gè)龐大的體系工程建設(shè)，涉及到大量的基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)資源、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、信息安全、大數(shù)據(jù)計(jì)算、運(yùn)行保障等方面的技術(shù)難題和挑戰(zhàn)。

位置服務(wù)信息安全方面的挑戰(zhàn)?；谖恢玫姆?wù)在我國應(yīng)用十分廣泛，個(gè)人信息甚至是國家安全相關(guān)信息的泄露成為位置服務(wù)領(lǐng)域必須應(yīng)對的難點(diǎn)問題。如何通過北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)，既能解決當(dāng)前我國位置服務(wù)領(lǐng)域存在的信息安全問題，又不會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)中心自身建設(shè)而帶來新的安全性問題？

服務(wù)保障體系方面的挑戰(zhàn)。北斗產(chǎn)業(yè)是一個(gè)高度市場化的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，各類應(yīng)用十分豐富，創(chuàng)新活力強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)鏈完整。當(dāng)前，北斗應(yīng)用推廣形勢很好，各個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域都正在深入開展衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的升級，北斗用戶已超過2000萬。但是，由于北斗應(yīng)用剛開展不久，在導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施方面存在重復(fù)性建設(shè)以及覆蓋不足的雙重現(xiàn)象，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及公共服務(wù)資源方面也缺乏整合，使得北斗應(yīng)用過于簡單，資源浪費(fèi)也時(shí)有發(fā)生。國家北斗數(shù)據(jù)中心能否適應(yīng)市場化的需求，既能提供高效的數(shù)據(jù)保障、深化創(chuàng)新，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新的活力，又能強(qiáng)化國家數(shù)據(jù)保障體系的重要作用？

數(shù)據(jù)采集和來源方面的挑戰(zhàn)。隨著北斗系統(tǒng)在各行業(yè)應(yīng)用的普及，產(chǎn)生了大量的北斗時(shí)空數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)分散在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，形成了一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)孤島，目前缺乏技術(shù)手段進(jìn)行統(tǒng)一的收集和分析。同時(shí)，隨著法律意識(shí)的提高，單位和個(gè)人更為重視個(gè)人隱私信息的保護(hù)，在國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)當(dāng)中，必須考慮合理合法地采集數(shù)據(jù)和使用數(shù)據(jù)的問題。

分析處理技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。隨著北斗設(shè)備數(shù)量的快速增長，北斗時(shí)空數(shù)據(jù)的處理與分析將面臨巨大的挑戰(zhàn)，目前的數(shù)據(jù)處理方法無法適用于這些數(shù)據(jù)。未來隨著地磁場、重力場數(shù)據(jù)的加入，算法更復(fù)雜、計(jì)算量更大。研究如何對低價(jià)值密度的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析是需要解決的一個(gè)重大問題。

數(shù)據(jù)中心建設(shè)泡沫化趨勢的挑戰(zhàn)。有專家指出：我國數(shù)據(jù)中心建設(shè)存在五成以上的泡沫化趨勢，在如火如荼的數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程中，動(dòng)輒就是幾十億元的投資和上百萬臺(tái)新增服務(wù)器，許多數(shù)據(jù)中心都成為“圈地運(yùn)動(dòng)和地產(chǎn)中心”，盲目與沖動(dòng)，一味地添置服務(wù)器等硬件。如何科學(xué)地開展國家北斗數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，就值得更深入的思考。

三、推進(jìn)國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)的幾點(diǎn)建議

當(dāng)前，黨中央、中央軍委高度重視軍民融合和大數(shù)據(jù)建設(shè)工作。中央軍民融合發(fā)展委員會(huì)已于2017年1月22日成立。北斗數(shù)據(jù)資源是國家重要的基礎(chǔ)信息資源，國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)應(yīng)該嚴(yán)格遵循軍民融合發(fā)展的總體布局，把握政策機(jī)遇，做好科學(xué)性牽引指導(dǎo)，推進(jìn)該項(xiàng)工作有效落實(shí)。尤其是做好以下幾個(gè)方面工作：

一是“法防+技防”，提高我國位置服務(wù)信息使用的規(guī)范性及安全技術(shù)水平。首先，要推進(jìn)法律法規(guī)的完善，確保我國位置服務(wù)信息的總體安全。我國前期已有《全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)關(guān)于加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息保護(hù)的決定》、《中華人民共和國民法總則》等涉及個(gè)人信息保護(hù)的法律法規(guī)，但還需要進(jìn)一步加強(qiáng)衛(wèi)星導(dǎo)航及位置服務(wù)方面的法律法規(guī)建設(shè)，對衛(wèi)星導(dǎo)航信息基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)和位置服務(wù)信息采集使用進(jìn)行規(guī)范。其次，要加強(qiáng)位置服務(wù)信息安全加密技術(shù)的研制，避免用戶位置服務(wù)信息在采集、存儲(chǔ)、傳輸、使用過程中，由于信息完全透明而產(chǎn)生安全隱患的問題。尤其是加強(qiáng)北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)、北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)等高精度位置服務(wù)信息的安全加密，確保相關(guān)信息的安全可控。

二是“體系保障”，提升北斗數(shù)據(jù)體系化服務(wù)保障能力。通過國家北斗數(shù)據(jù)中心建設(shè)，不但可以匯集融合國家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域公共性、基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，構(gòu)建起軍地跨行業(yè)、跨部門信息共享的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，更為重要的是形成了全國性、體系化的數(shù)據(jù)服務(wù)保障能力，為北斗應(yīng)用創(chuàng)新提供了良好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。為此，要瞄準(zhǔn)將國家北斗數(shù)據(jù)中心工程按照我國衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域的國家最高水平來建設(shè)，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，整合國家位置服務(wù)信息資源，提高我國位置服務(wù)信息安全，將工程建得有用、常用、好用。還要形成合理可行的管理辦法，建成安全可靠、穩(wěn)定可控的分中心運(yùn)行管理體系。

三是“技術(shù)融合”，通過與新技術(shù)融合解決數(shù)據(jù)采集和來源難的問題。按照規(guī)劃，國家北斗數(shù)據(jù)中心主要的數(shù)據(jù)包括各類導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)，以及各類用戶的實(shí)時(shí)、海量的導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)。而國家北斗數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)資源除購買服務(wù)外，更多的需要利用合法的技術(shù)手段來獲取充實(shí)。北斗作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，需要更多地利用國家發(fā)展大數(shù)據(jù)、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的機(jī)會(huì)，與虛擬現(xiàn)實(shí)、下一代網(wǎng)絡(luò)IPV6、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、機(jī)器人等技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)新技術(shù)與新技術(shù)的融合，形成新的數(shù)據(jù)來源，解決數(shù)據(jù)中心資源不豐富的難點(diǎn)問題。

四是“集約發(fā)展”，充分利用政府及企業(yè)已建基礎(chǔ)設(shè)施資源。數(shù)據(jù)中心是一項(xiàng)投資巨大的工程，前期很多地方政府及大型企業(yè)，在全國各地都建設(shè)有很多的數(shù)據(jù)中心。在開展國家北斗數(shù)據(jù)中心體系建設(shè)過程中，要充分利用政府及企業(yè)已建數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，避免造成數(shù)據(jù)中心建設(shè)投資的浪費(fèi)。要將重點(diǎn)放在北斗數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面，注重與國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的銜接配套，堅(jiān)持軟硬件系統(tǒng) “開放式”設(shè)計(jì)，注重與其他通用信息系統(tǒng)的兼容、融合、共享，提高集約化服務(wù)能力。