本書以航天遙感系統為研究對象，探索面向應用的航天遙感科學論證理論、方法與技術。在對航天遙感系統狀態與變化分析和理解基礎上，重點考察航天遙感系統設計、制造中與應用緊密相關的因素的論證，特別是對遙感信息、遙感數據、遙感軟硬件系統的發展規律進行了探討；同時，也分析了航天遙感系統發展動力，以及支撐航天遙感系統發展的能力體系。其通過在國家重大項目論證中發揮作用，體現出其科學性，也為提升我國航天遙感論證能力做出了初步貢獻。
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 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 32
1.3.1 航天遙感基本概念 32
1.3.2 航天遙感系統 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 遙感論證結構模式分析 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 地球系統觀測對象特征參量的場表現形式 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 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與變化表現 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 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的作用意義 120
2.5.3 航天遙感信息工程的實現 121
第3章 航天遙感數據工程論 124
3.1 遙感數據與遙感數據工程 124
3.1.1 數據 124
3.1.2 遙感數據 126
3.1.3 遙感數據工程 131
3.1.4 遙感數據工程意義 135
3.2 航天遙感標準數據產品品種模型 137
3.2.1 遙感產品基本分類 137
3.2.2 基于應用層次的遙感數據產品品種分類模型 140
3.2.3 統一遙感數據產品分級模型 141
3.3 UPM的規格標準化模型 154
3.3.1 UPM規格模型概念 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據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 遙感數據與空間信息關系的現狀及其發展趨勢 167
3.4.1 遙感數據標準現狀 167
3.4.2 空間信息組織標準現狀結構 168
3.4.3 遙感數據工程標準化發展趨勢 170
第4章 新型遙感器應用技術發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 遙感應用技術發展規律與評價方式的認識 172
4.1.2 ATRL作用與意義 178
4.1.3 ATRL研究內容 180
4.2 新型遙感器ARTL模型構建 182
4.2.1 面向滿意度的應用技術發展階段分析 182
4.2.2 ARTL的標準化結構 183
4.2.3 基于ATRL模型的新型遙感器研發流程與多要素協同 189
4.3 新型遙感器IDSH研發與遴選模式構建 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協同的新型遙感器研發方法 195
4.3.3 基于ATRL與HTRL協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評價技術發展 200
第5章 衛星星群組網與載荷配置模型 202
5.1 面向應用產品集的衛星組網與載荷配置概念 202
5.1.1 概念與內涵 202
5.1.2 作用 203
5.1.3 研究內容 203
5.2 標準化衛星觀測模型 204
5.2.1 衛星星座軌道模型 204
5.2.2 遙感器探測指標模型 207
5.3 面向應用產品集的衛星種類與載荷配置設計 210
5.4 體系化衛星星群組網設計技術 211
5.4.1 M-N-P星座設計及優化方法 212
5.4.2 M-N-P星座設計優化策略 214
5.5 衛星星群發展現狀及發展趨勢 215
5.5.1 遙感衛星組網體系日漸成熟 216
5.5.2 微小衛星的爆發式發展 217
5.5.3 高軌大衛星的迫切需求 218
第6章 網絡化航天遙感地面應用系統模型 219
6.1 基于遙感GRID Cube的航天遙感地面應用系統概念 219
6.1.1 概念與內涵 219
6.1.2 作用 221
6.1.3 研究內容 222
6.2 GRID Cube構建模型 224
6.2.1 數據組織模型 224
6.2.2 數據規格化 230
6.2.3 數據標識編碼結構 233
6.2.4 數據存儲結構 238
6.3 航天遙感網絡化地面應用系統模型 244
6.3.1 基于GRID Cube的SDIKWa閉環流程結構模型 244
6.3.2 基于SPID的軟件系統總體架構 246
6.3.3 基于COGON的網絡服務框架 247
6.3.4 多級并發的遙感數據高效處理架構 249
6.3.5 無縫嵌入的靈活信息生產系統構建 254
6.3.6 基于GRID Cube的系統應用服務模式 257
6.4 航天遙感地面應用系統發展趨勢 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星ATRL評價概念 261
7.1.1 衛星應用狀態評價定義 261
7.1.2 衛星應用狀態評價的作用與意義 263
7.1.3 衛星應用狀態評價關注的主要因素 264
7.1.4 衛星應用狀態評價的研究內容 266
7.2 在軌衛星技術工程測試評價技術 269
7.2.1 功能測試 269
7.2.2 遙感原始數據質量評價 270
7.2.3 在軌定標 270
7.2.4 衛星遙感1～5級數據信息產品初步評價 271
7.3 在軌衛星試應用階段1～5級數據信息產品質量評價技術 272
7.3.1 遙感數據產品幾何特性 272
7.3.2 遙感數據產品輻射特性 275
7.3.3 遙感數據產品綜合特性 277
7.3.4 1～5級共性產品真實性檢驗 278
7.3.5 基于地面實測數據的目標信息產品質量評價 280
7.3.6 多星目標信息產品的質量交叉評價 282
7.3.7 數據信息產品真實性檢驗的關鍵問題分析 284
7.4 在軌衛星業務化服務質量評價技術 288
7.4.1 遙感專業應用質量評價 288
7.4.2 遙感應用服務質量評價 289
7.5 衛星應用后評價方法 296
7.5.1 衛星應用后評價概念 296
7.5.2 衛星應用后評價方法 298
7.5.3 衛星應用后ATRL評價指標體系 299
7.5.4 衛星應用市場綜合后評價方法 304
7.5.5 衛星應用企業綜合評價方法 310
7.6 衛星應用評價研究發展現狀與趨勢 316
7.6.1 衛星應用評價國外研究現狀和趨勢 316
7.6.2 衛星應用評價國內研究現狀 319
7.6.3 遙感數據產品的工具軟件 321
第8章 面向綜合應用的航天遙感系統需求論證方法 322
8.1 面向綜合應用的遙感衛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構建與體系需求匯總 332
8.3.1 應用觀測對象與產品化分析 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系統建模技術 347
8.5.2 SA、OSCAR、SETE系統仿真技術 348
第9章 航天遙感產業政策與國際合作分析方法 350
9.1 概念認識 350
9.1.1 航天遙感產業概念認識 350
9.1.2 航天遙感產業的作用與意義 357
9.2 我國航天遙感產業發展現狀分析與主要研究內容 358
9.2.1 起步的“三大戰役” 358
9.2.2 現階段的“三大戰役” 359
9.2.3 富有持續競爭力的產業發展關注要素分析 362
9.2.4 我國航天遙感產業研究主要內容 363
9.3 航天遙感產業狀態與評價研究 364
9.3.1 航天遙感產業市場與價值體系 364
9.3.2 航天遙感產業生態系統與競爭力分析 366
9.3.3 航天遙感產業周期與成熟度評價方法 375
9.4 航天遙感產業發展戰略 377
9.4.1 航天遙感產業發展戰略概念 377
9.4.2 航天遙感產業發展戰略探討 379
9.5 航天遙感產業發展的技術創新發展戰略 380
9.6 航天遙感產業發展的政策研究 381
9.6.1 產業政策等軟環境系統的作用 381
9.6.2 我國航天遙感產業表現形態 383
9.6.3 基于利益平衡的數據政策分析 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綜合分析 403
第10章 面向創新的航天遙感能力體系分析方法 406
10.1 面向創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 研究內容 409
10.2 創新能力體系模型構建 410
10.2.1 組成與關聯要素分析 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 創新能力體系評價指標設計 417
10.3 創新能力體系的能力建設 420
10.3.1 創新研發與論證能力 420
10.3.2 關鍵發展要素 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 433
10.4.2 計算機系統評價技術條件 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 創新與風險動態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容 456
11.2 科研工程組織構建設計方法 458
11.2.1 課題群設置管理 458
11.2.2 項目總體組和項目經理設置 460
11.2.3 現有管理模式分析 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 科研工程項目創新風險管理方法 473
11.4.1 戰略與決心管理 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 項目創新動態評價體系 475
11.5 科研工程項目創新成果管理方法 476
11.5.1 航天遙感科研工程項目成果管理過程 476
11.5.2 數據、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介紹 480
11.6.1 信息化 480
11.6.2 項目信息管理軟件系統 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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