本書以航天遙感系統(tǒng)為研究對象，探索面向應用的航天遙感科學論證理論、方法與技術。在對航天遙感系統(tǒng)狀態(tài)與變化分析和理解基礎上，重點考察航天遙感系統(tǒng)設計、制造中與應用緊密相關的因素的論證，特別是對遙感信息、遙感數(shù)據(jù)、遙感軟硬件系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律進行了探討；同時，也分析了航天遙感系統(tǒng)發(fā)展動力，以及支撐航天遙感系統(tǒng)發(fā)展的能力體系。其通過在國家重大項目論證中發(fā)揮作用，體現(xiàn)出其科學性，也為提升我國航天遙感論證能力做出了初步貢獻。
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目錄
序一 王希季 i
序二 孫家棟 iii
序三 王禮恒 v
前言 vii
第1章 航天遙感科學論證理論概要 1
1.1 科學論證基本概念 1
1.1.1 論證定義、作用和形式 1
1.1.2 驗證、認證、實證與科學論證 4
1.2 科學論證的關注對象、作用與方法 8
1.2.1 科學論證的關注對象 8
1.2.2 人造事物的特征表現(xiàn) 15
1.2.3 科學論證的目的和作用 20
1.2.4 科學論證的一般方法 22
1.3 航天遙感與航天遙感系統(tǒng) 32
1.3.1 航天遙感基本概念 32
1.3.2 航天遙感系統(tǒng) 34
1.4 面向應用的航天遙感科學論證 44
1.4.1 遙感論證概念與特征 44
1.4.2 遙感論證作用與意義 47
1.4.3 遙感論證結(jié)構(gòu)模式分析 49
1.4.4 遙感論證過程研究分析 53
1.4.5 本書研究內(nèi)容 57
第2章 航天遙感信息論 59
2.1 航天遙感信息初步認知 59
2.1.1 信息基本概念 59
2.1.2 地球信息 66
2.1.3 航天遙感信息 68
2.1.4 航天遙感信息的多層次應用 72
2.1.5 航天遙感系統(tǒng)信息 76
2.2 地球信息與地球信號信息的場分布特性 77
2.2.1 地球系統(tǒng)觀測對象特征參量的場表現(xiàn)形式 77
2.2.2 大氣目標特征參量的時空場分布特點 78
2.2.3 陸表目標特征參量的時空場分布特點 81
2.2.4 水體目標特征參量的時空場分布特點 82
2.2.5 觀測對象信息場與信號信息場的關系分析 83
2.3 航天遙感信息的采樣本質(zhì) 84
2.3.1 地理學尺度與觀測學尺度概念 84
2.3.2 不同應用類型下的遙感尺度分析 86
2.3.3 理想條件下變化檢測類型應用中遙感信息量的計算 90
2.3.4 遙感信息強度概念 94
2.4 航天遙感信息的滿意度分析 97
2.4.1 航天遙感信息過程的信息狀態(tài)與變化表現(xiàn) 98
2.4.2 信息傳遞一致性分析 102
2.4.3 地球信息的復雜性 105
2.4.4 航天遙感信息的局限性與不完備性 106
2.4.5 信息轉(zhuǎn)化傳遞中推理與演繹過程的不確定性 109
2.4.6 航天遙感信息的滿意度概念與屬性設定 112
2.5 航天遙感信息工程實現(xiàn) 117
2.5.1 航天遙感信息工程 117
2.5.2 航天遙感信息工程實現(xiàn)的作用意義 120
2.5.3 航天遙感信息工程的實現(xiàn) 121
第3章 航天遙感數(shù)據(jù)工程論 124
3.1 遙感數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)工程 124
3.1.1 數(shù)據(jù) 124
3.1.2 遙感數(shù)據(jù) 126
3.1.3 遙感數(shù)據(jù)工程 131
3.1.4 遙感數(shù)據(jù)工程意義 135
3.2 航天遙感標準數(shù)據(jù)產(chǎn)品品種模型 137
3.2.1 遙感產(chǎn)品基本分類 137
3.2.2 基于應用層次的遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品品種分類模型 140
3.2.3 統(tǒng)一遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品分級模型 141
3.3 UPM的規(guī)格標準化模型 154
3.3.1 UPM規(guī)格模型概念 154
3.3.2 圖像空間分辨率與成圖比例尺關系分析 155
3.3.3 面向工程化的遙感數(shù)據(jù)空間分辨率標準化分級模型 159
3.3.4 空間分辨率標準化分級的作用 166
3.4 遙感數(shù)據(jù)與空間信息關系的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 167
3.4.1 遙感數(shù)據(jù)標準現(xiàn)狀 167
3.4.2 空間信息組織標準現(xiàn)狀結(jié)構(gòu) 168
3.4.3 遙感數(shù)據(jù)工程標準化發(fā)展趨勢 170
第4章 新型遙感器應用技術發(fā)展過程與程度評價模型 172
4.1 新型遙感器應用技術成熟度概念 172
4.1.1 遙感應用技術發(fā)展規(guī)律與評價方式的認識 172
4.1.2 ATRL作用與意義 178
4.1.3 ATRL研究內(nèi)容 180
4.2 新型遙感器ARTL模型構(gòu)建 182
4.2.1 面向滿意度的應用技術發(fā)展階段分析 182
4.2.2 ARTL的標準化結(jié)構(gòu) 183
4.2.3 基于ATRL模型的新型遙感器研發(fā)流程與多要素協(xié)同 189
4.3 新型遙感器IDSH研發(fā)與遴選模式構(gòu)建 192
4.3.1 新型遙感器ATRL與HTRL關系分析 193
4.3.2 基于ATRL與HTRL協(xié)同的新型遙感器研發(fā)方法 195
4.3.3 基于ATRL與HTRL協(xié)同的新型遙感器遴選方法 197
4.3.4 新型遙感器應用技術狀態(tài)評價技術發(fā)展 200
第5章 衛(wèi)星星群組網(wǎng)與載荷配置模型 202
5.1 面向應用產(chǎn)品集的衛(wèi)星組網(wǎng)與載荷配置概念 202
5.1.1 概念與內(nèi)涵 202
5.1.2 作用 203
5.1.3 研究內(nèi)容 203
5.2 標準化衛(wèi)星觀測模型 204
5.2.1 衛(wèi)星星座軌道模型 204
5.2.2 遙感器探測指標模型 207
5.3 面向應用產(chǎn)品集的衛(wèi)星種類與載荷配置設計 210
5.4 體系化衛(wèi)星星群組網(wǎng)設計技術 211
5.4.1 M-N-P星座設計及優(yōu)化方法 212
5.4.2 M-N-P星座設計優(yōu)化策略 214
5.5 衛(wèi)星星群發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 215
5.5.1 遙感衛(wèi)星組網(wǎng)體系日漸成熟 216
5.5.2 微小衛(wèi)星的爆發(fā)式發(fā)展 217
5.5.3 高軌大衛(wèi)星的迫切需求 218
第6章 網(wǎng)絡化航天遙感地面應用系統(tǒng)模型 219
6.1 基于遙感GRID Cube的航天遙感地面應用系統(tǒng)概念 219
6.1.1 概念與內(nèi)涵 219
6.1.2 作用 221
6.1.3 研究內(nèi)容 222
6.2 GRID Cube構(gòu)建模型 224
6.2.1 數(shù)據(jù)組織模型 224
6.2.2 數(shù)據(jù)規(guī)格化 230
6.2.3 數(shù)據(jù)標識編碼結(jié)構(gòu) 233
6.2.4 數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu) 238
6.3 航天遙感網(wǎng)絡化地面應用系統(tǒng)模型 244
6.3.1 基于GRID Cube的SDIKWa閉環(huán)流程結(jié)構(gòu)模型 244
6.3.2 基于SPID的軟件系統(tǒng)總體架構(gòu) 246
6.3.3 基于COGON的網(wǎng)絡服務框架 247
6.3.4 多級并發(fā)的遙感數(shù)據(jù)高效處理架構(gòu) 249
6.3.5 無縫嵌入的靈活信息生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)建 254
6.3.6 基于GRID Cube的系統(tǒng)應用服務模式 257
6.4 航天遙感地面應用系統(tǒng)發(fā)展趨勢 260
第7章 新型遙感器應用在軌綜合評價技術 261
7.1 面向滿意度的在軌衛(wèi)星ATRL評價概念 261
7.1.1 衛(wèi)星應用狀態(tài)評價定義 261
7.1.2 衛(wèi)星應用狀態(tài)評價的作用與意義 263
7.1.3 衛(wèi)星應用狀態(tài)評價關注的主要因素 264
7.1.4 衛(wèi)星應用狀態(tài)評價的研究內(nèi)容 266
7.2 在軌衛(wèi)星技術工程測試評價技術 269
7.2.1 功能測試 269
7.2.2 遙感原始數(shù)據(jù)質(zhì)量評價 270
7.2.3 在軌定標 270
7.2.4 衛(wèi)星遙感1～5級數(shù)據(jù)信息產(chǎn)品初步評價 271
7.3 在軌衛(wèi)星試應用階段1～5級數(shù)據(jù)信息產(chǎn)品質(zhì)量評價技術 272
7.3.1 遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品幾何特性 272
7.3.2 遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品輻射特性 275
7.3.3 遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品綜合特性 277
7.3.4 1～5級共性產(chǎn)品真實性檢驗 278
7.3.5 基于地面實測數(shù)據(jù)的目標信息產(chǎn)品質(zhì)量評價 280
7.3.6 多星目標信息產(chǎn)品的質(zhì)量交叉評價 282
7.3.7 數(shù)據(jù)信息產(chǎn)品真實性檢驗的關鍵問題分析 284
7.4 在軌衛(wèi)星業(yè)務化服務質(zhì)量評價技術 288
7.4.1 遙感專業(yè)應用質(zhì)量評價 288
7.4.2 遙感應用服務質(zhì)量評價 289
7.5 衛(wèi)星應用后評價方法 296
7.5.1 衛(wèi)星應用后評價概念 296
7.5.2 衛(wèi)星應用后評價方法 298
7.5.3 衛(wèi)星應用后ATRL評價指標體系 299
7.5.4 衛(wèi)星應用市場綜合后評價方法 304
7.5.5 衛(wèi)星應用企業(yè)綜合評價方法 310
7.6 衛(wèi)星應用評價研究發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 316
7.6.1 衛(wèi)星應用評價國外研究現(xiàn)狀和趨勢 316
7.6.2 衛(wèi)星應用評價國內(nèi)研究現(xiàn)狀 319
7.6.3 遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的工具軟件 321
第8章 面向綜合應用的航天遙感系統(tǒng)需求論證方法 322
8.1 面向綜合應用的遙感衛(wèi)星體系需求論證概念 322
8.1.1 概念 322
8.1.2 體系需求論證作用與意義 325
8.1.3 體系需求論證過程研究 326
8.2 體系需求定義與論證模型構(gòu)建 327
8.2.1 需求關注要素分析 328
8.2.2 應用需求提出到應用需求滿足的論證方法 331
8.3 遙感應用綜合UPM構(gòu)建與體系需求匯總 332
8.3.1 應用觀測對象與產(chǎn)品化分析 332
8.3.2 UPM屬性確定 334
8.3.3 基于UPM的體系指標分配設計 335
8.4 基于UPM的體系需求評估與認證 337
8.4.1 基于UPM的新型衛(wèi)星設置評價 337
8.4.2 基于UPM的體系技術需求滿足度預測分析 340
8.4.3 基于UPM的體系效能效益預測分析 343
8.5 體系需求分析技術工具 347
8.5.1 UML和SysML系統(tǒng)建模技術 347
8.5.2 SA、OSCAR、SETE系統(tǒng)仿真技術 348
第9章 航天遙感產(chǎn)業(yè)政策與國際合作分析方法 350
9.1 概念認識 350
9.1.1 航天遙感產(chǎn)業(yè)概念認識 350
9.1.2 航天遙感產(chǎn)業(yè)的作用與意義 357
9.2 我國航天遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析與主要研究內(nèi)容 358
9.2.1 起步的“三大戰(zhàn)役” 358
9.2.2 現(xiàn)階段的“三大戰(zhàn)役” 359
9.2.3 富有持續(xù)競爭力的產(chǎn)業(yè)發(fā)展關注要素分析 362
9.2.4 我國航天遙感產(chǎn)業(yè)研究主要內(nèi)容 363
9.3 航天遙感產(chǎn)業(yè)狀態(tài)與評價研究 364
9.3.1 航天遙感產(chǎn)業(yè)市場與價值體系 364
9.3.2 航天遙感產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與競爭力分析 366
9.3.3 航天遙感產(chǎn)業(yè)周期與成熟度評價方法 375
9.4 航天遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略 377
9.4.1 航天遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略概念 377
9.4.2 航天遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略探討 379
9.5 航天遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略 380
9.6 航天遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策研究 381
9.6.1 產(chǎn)業(yè)政策等軟環(huán)境系統(tǒng)的作用 381
9.6.2 我國航天遙感產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)形態(tài) 383
9.6.3 基于利益平衡的數(shù)據(jù)政策分析 385
9.7 航天遙感國際合作策略研究方法 391
9.7.1 航天遙感國際合作概念認識 391
9.7.2 國際合作層次分析與評價 395
9.7.3 國際合作綜合集成研討廳分析方法 399
9.7.4 我國航天遙感國際合作狀態(tài)綜合分析 403
第10章 面向創(chuàng)新的航天遙感能力體系分析方法 406
10.1 面向創(chuàng)新的航天遙感能力體系概念 406
10.1.1 定義 406
10.1.2 作用 408
10.1.3 研究內(nèi)容 409
10.2 創(chuàng)新能力體系模型構(gòu)建 410
10.2.1 組成與關聯(lián)要素分析 410
10.2.2 整體框架模型 411
10.2.3 流程標準化模型 415
10.2.4 創(chuàng)新能力體系評價指標設計 417
10.3 創(chuàng)新能力體系的能力建設 420
10.3.1 創(chuàng)新研發(fā)與論證能力 420
10.3.2 關鍵發(fā)展要素 422
10.3.3 圍繞ATRL的設計能力 424
10.3.4 制造能力 426
10.3.5 AIT能力 428
10.3.6 信息化能力 429
10.3.7 設施保障能力 431
10.4 技術試驗條件保障要求 433
10.4.1 實驗系統(tǒng) 433
10.4.2 計算機系統(tǒng)評價技術條件 439
10.5 建設案例——以航天遙感科學論證能力建設為例 442
10.5.1 航天遙感科學論證系統(tǒng)概述 443
10.5.2 試驗驗證設施條件建設 443
10.5.3 技術支撐平臺建設 445
第11章 創(chuàng)新與風險動態(tài)均衡的科研工程項目管理方法 448
11.1 科研工程管理的初步理解 448
11.1.1 科研工程項目定義 448
11.1.2 科研工程項目的特點 449
11.1.3 科研工程項目管理的初步理解 451
11.1.4 科研工程項目管理研究內(nèi)容 456
11.2 科研工程組織構(gòu)建設計方法 458
11.2.1 課題群設置管理 458
11.2.2 項目總體組和項目經(jīng)理設置 460
11.2.3 現(xiàn)有管理模式分析 463
11.3 科研工程項目實施管理方法 464
11.3.1 項目策劃與計劃 465
11.3.2 項目組織與管理設計 469
11.3.3 項目管理實施與ISO9000標準 471
11.3.4 DARPA項目管理 473
11.4 科研工程項目創(chuàng)新風險管理方法 473
11.4.1 戰(zhàn)略與決心管理 473
11.4.2 柔性過程支撐管理 474
11.4.3 技術增量管理 475
11.4.4 項目創(chuàng)新動態(tài)評價體系 475
11.5 科研工程項目創(chuàng)新成果管理方法 476
11.5.1 航天遙感科研工程項目成果管理過程 476
11.5.2 數(shù)據(jù)、信息、知識與智慧的管理 479
11.6 項目管理信息化與軟件系統(tǒng)介紹 480
11.6.1 信息化 480
11.6.2 項目信息管理軟件系統(tǒng) 481
參考文獻 482
附錄1 關鍵詞表 493
附錄2 縮略詞及中英文全稱 499
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