空間信息網(wǎng)絡(luò)是以空間平臺(如同步衛(wèi)星或中、低軌道衛(wèi)星、平流層氣球和有人或無人駕駛飛機等)為載體，實時獲取、傳輸和處理空間信息的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。作為國家重要基礎(chǔ)設(shè)施，空間信息網(wǎng)絡(luò)在服務遠洋航行、應急救援、導航定位、航空運輸、航天測控等重大應用的同時，向下可支持對地觀測的高動態(tài)、寬帶實時傳輸，向上可支持深空探測的超遠程、大時延可靠傳輸，從而將人類科學、文化、生產(chǎn)活動拓展至空間、遠洋、乃至深空，是全球范圍的研究熱點。空間信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，受頻譜和軌道等資源的制約，在全域覆蓋、傳輸容量和協(xié)同處理等方面亟待提高，迫切需要開展空間信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究，通過新理論、新方法探索，支持空間信息服務能力的大幅提升。

一、科學目標

本重大研究計劃的總體科學目標是：瞄準信息網(wǎng)絡(luò)科學的學科發(fā)展前沿，針對空間信息網(wǎng)絡(luò)大時空跨度網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的高速信息傳輸、稀疏觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)反演與高時效應用等基礎(chǔ)性的重大挑戰(zhàn)，研究大尺度時空約束下空間網(wǎng)絡(luò)及空間信息傳輸處理等機理，重點突破動態(tài)網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化、高速信息傳輸及多維數(shù)據(jù)融合應用等技術(shù)難題，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)化、處理智能化和應用體系化等方法，將網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)聚合到局部時空區(qū)域，解決空間信息網(wǎng)絡(luò)在大覆蓋范圍、高動態(tài)斷續(xù)條件下空間信息的時空連續(xù)性支持問題，為提升全球范圍、全天候、全天時的快速響應和空間信息的時空連續(xù)支撐能力，實現(xiàn)我國空間網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)高起點、跨越式發(fā)展，并有效支撐高分辨率對地觀測、衛(wèi)星導航、深空探測等國家重大專項的發(fā)展奠定理論基礎(chǔ)。同時，通過重大研究計劃的實施，培養(yǎng)空間信息網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)軍人才及優(yōu)秀科研群體。

二、核心科學問題

本重大研究計劃面向網(wǎng)絡(luò)理論與空間信息科學發(fā)展前沿，瞄準空間網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸理論、空間信息表征與時空融合處理等重大基礎(chǔ)科學理論，圍繞高分辨率對地觀測、中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)、載人航天與探月工程等國家重大專項發(fā)展需求，重點解決以下三個核心科學問題：

(一)空間信息網(wǎng)絡(luò)模型與高效組網(wǎng)機理。

空間節(jié)點高動態(tài)運動、網(wǎng)絡(luò)時空行為復雜，業(yè)務需求隨任務變化，要求空間網(wǎng)絡(luò)可重構(gòu)，能力可伸縮。其難點在于常規(guī)網(wǎng)絡(luò)基于靜態(tài)拓撲可采用圖模型與優(yōu)化理論，而空間網(wǎng)絡(luò)涉及多種異構(gòu)動態(tài)變化的節(jié)點連接，必須發(fā)展動態(tài)圖模型與優(yōu)化理論。需要重點研究：大時空尺度下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型、可擴展的異質(zhì)異構(gòu)組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、空間動態(tài)網(wǎng)絡(luò)容量理論，實現(xiàn)空間節(jié)點高效組網(wǎng)，涉及數(shù)學、宇航與通信等學科。

(二)空間動態(tài)網(wǎng)絡(luò)高速傳輸理論與方法。

空間節(jié)點和鏈路動態(tài)變化且稀疏分布，導致多點到多點的信息傳輸容量隨網(wǎng)絡(luò)拓撲的時變空變而發(fā)生變化，高動態(tài)時變網(wǎng)絡(luò)給傳統(tǒng)信息傳輸理論帶來巨大的挑戰(zhàn)，致使大時空跨度下實時端到端傳輸容量優(yōu)化的可靠性和穩(wěn)定性成為突出難題。需重點研究：時變網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸理論、空間信息網(wǎng)絡(luò)資源感知與優(yōu)化調(diào)度、高動態(tài)時變網(wǎng)絡(luò)的智能協(xié)同方法等，涉及通信、數(shù)學與空間物理等學科。

(三)空間信息稀疏表征與融合處理。

多維、多尺度空間信息的獲取、處理、網(wǎng)絡(luò)化共享與應用服務的核心問題是鏈路傳輸與處理瓶頸，一方面涉及空間信息的特征提取與稀疏表征;另一方面，由于多維信息尺度不同、時空基準存在差異，離散時空采樣的融合處理將面臨信息時空特性深層次精準表征等基礎(chǔ)問題。為此需重點研究：空間信息網(wǎng)絡(luò)的時空基準與統(tǒng)一表征、多維信息的時空同化與融合處理、空間信息的快速提取與知識發(fā)現(xiàn)等，涉及遙感/地學、信息、計算機等學科。

三、2020年度重點資助研究方向

2020年度圍繞本重大研究計劃的三個核心科學問題，在前期天地一體網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)與空間信息網(wǎng)絡(luò)理論研究布局的基礎(chǔ)上，重點安排支撐集成演示實施的有關(guān)課題，加強人工智能處理在遙感影像稀疏表征與處理領(lǐng)域應用。擬資助如下集成項目。

(一)基于多功能衛(wèi)星平臺的空間信息網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)集成驗證。

圍繞空間信息網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新成果的集成演示驗證，面向應急救援任務等多類保障任務高實時性應用需求，充分整合重大研究計劃前期項目成果，開展基于在軌衛(wèi)星的空間信息網(wǎng)絡(luò)動態(tài)組網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)研究，利用多功能衛(wèi)星平臺與地面配套設(shè)施構(gòu)建空間信息網(wǎng)絡(luò)集成驗證環(huán)境，支持不同軌道衛(wèi)星、不同頻段間星上組網(wǎng)傳輸試驗與在軌任務規(guī)劃，縮短系統(tǒng)響應時間，為空間信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應用提供技術(shù)支撐和集成驗證平臺。

考核目標：在軌衛(wèi)星數(shù)量不少于3顆，軌道類型不少于2類;地面節(jié)點不少于2個;星間速率不低于1Gbps;支持星地一體化組網(wǎng);信息類型包括數(shù)據(jù)、視頻、圖像、語音和控制信息等。

(二)空間信息稀疏表征與融合處理遙感影像數(shù)據(jù)集及開源深度網(wǎng)絡(luò)模型研究。

圍繞空間信息稀疏表征與融合處理新理論、新技術(shù)與新成果綜合集成和演示驗證的實際效果評估需求，開展空間信息稀疏表征與融合處理遙感影像數(shù)據(jù)集分類標準、標注規(guī)范、標注工具、眾籌模式的標注數(shù)據(jù)集制作和版權(quán)保護研究;研發(fā)支持互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同的遙感影像標注工具和數(shù)據(jù)集發(fā)布平臺，構(gòu)建多種類、百萬規(guī)模的亞米級標注數(shù)據(jù)，形成具有獨立版權(quán)、可公開發(fā)布和業(yè)界認可的標準數(shù)據(jù)集;針對遙感影像特點以及目標識別與動態(tài)監(jiān)測等應用需求，構(gòu)建融合地學知識的可靠性與可解釋性分析理論體系，研發(fā)遙感影像深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開源架構(gòu)、模型與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，形成尺度通道可靈活創(chuàng)建、數(shù)據(jù)通道可自適應優(yōu)選、多層級聯(lián)合優(yōu)化的遙感深度學習框架與模型，為空間信息稀疏表征與融合處理新理論、新技術(shù)和新成果的驗證奠定基礎(chǔ)。

考核目標：制定數(shù)據(jù)集標準規(guī)范;完成標注影像數(shù)據(jù)集制作與發(fā)布，遙感影像分辨率為米級至亞米級，樣本標注數(shù)據(jù)集種類不少于5種，包括場景標注樣本庫，建筑物等影像分割樣本庫，地表覆蓋全要素分類樣本庫，三維目標樣本庫等，總樣本數(shù)不少于500萬，米級樣本庫覆蓋面積不少于20萬平方公里，亞米級樣本庫覆蓋面積不少于100平方公里;構(gòu)建開源的遙感影像深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與模型;研發(fā)遙感影像互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同標注工具。

四、2020年度資助計劃

2020年度擬資助集成項目2項，直接費用資助強度約100萬元/項和300萬元/項，資助期限為1年，集成項目申請書中研究期限應填寫“2021年1月1日-2021年12月31日”。資助項目數(shù)和資助經(jīng)費將根據(jù)申請情況和申請項目研究工作的實際需要而定。

五、申請要求及注意事項

(一)申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應當具備以下條件：

1.具有承擔基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷;

2.具有高級專業(yè)技術(shù)職務(職稱)。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

(二)限項申請規(guī)定。

具有高級專業(yè)技術(shù)職務(職稱)的人員，申請或參與申請本次發(fā)布的重大研究計劃集成項目不限項。

(三)申請注意事項。

1.本重大研究計劃2020年度項目申請接收截止時間為2020年10月23日-26日16時。本重大研究計劃項目申請采取無紙化申請。

2.項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

(1)申請人在填報申請書前，應當認真閱讀本項目指南和《2020年度國家自然科學基金項目指南》中的相關(guān)內(nèi)容，不符合項目指南和相關(guān)要求的項目申請不予受理。

(2)本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，將對多學科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應的研究經(jīng)費等。

(3)申請人登錄科學基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)https://isisn.nsfc.gov.cn/(以下簡稱信息系統(tǒng);沒有系統(tǒng)賬號的申請人請向依托單位基金管理聯(lián)系人申請開戶)，按照撰寫提綱及相關(guān)要求撰寫申請書。

(4)申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“集成項目”，附注說明選擇“空間信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇相應的申請代碼，以上選擇不準確或未選擇的項目申請將不予受理。

集成項目的合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是重大研究計劃的實際貢獻者。

(5)申請人應當按照重大研究計劃申請書的撰寫提綱撰寫申請書，在摘要第一句應當注明申請內(nèi)容對應的本指南重點資助研究方向中確切的研究重點，同時在“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分論述與項目指南最接近的科學問題的關(guān)系，以及對解決核心科學問題和重大研究計劃總體目標的貢獻。

申請書選題應符合本重大研究計劃的實施原則，具有明確的關(guān)鍵科學問題。申請書的內(nèi)容應瞄準核心科學問題，突出有限目標，強調(diào)創(chuàng)新點與前沿基礎(chǔ)科學問題的研究。

如果申請人已經(jīng)承擔與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系，應避免同一研究內(nèi)容在不同資助機構(gòu)申請的情況。

(6)申請人應當嚴格按照《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》《關(guān)于國家自然科學基金資助項目資金管理有關(guān)問題的補充通知》《關(guān)于國家自然科學基金資助項目資金管理的補充通知》《關(guān)于進一步完善科學基金項目和資金管理的通知》以及《國家自然科學基金項目預算表編制說明》的具體要求，堅持“目標相關(guān)性、政策相符性、經(jīng)濟合理性”的基本原則，認真如實填寫《國家自然科學基金項目預算表(定額補助)》和《預算說明書(定額補助)》。多個單位共同承擔一個項目的，項目申請人和合作研究單位的參與者應當分別編制項目預算，經(jīng)所在單位審核后，由申請人匯總編制。

(7)申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料。申請材料中所需的附件材料(有關(guān)證明信、推薦信和其他特別說明要求提交的紙質(zhì)材料原件)，全部以電子掃描件上傳。

3.依托單位應對本單位申請人所提交申請材料的真實性、完整性和合規(guī)性進行審核。具體要求如下：

(1)應在項目集中接收工作截止時間前(2020年10月26日16時)通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，無需報送紙質(zhì)申請書。項目獲批準后，將申請書的紙質(zhì)簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后，一并提交。簽字蓋章的信息應與電子申請書嚴格保持一致。

(2)依托單位完成電子申請書及附件材料的逐項確認后，應于申請材料提交截止時間前通過信息系統(tǒng)上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件(請在信息系統(tǒng)中下載模板，打印填寫后由法定代表人親筆簽字、依托單位加蓋公章)，無須提供紙質(zhì)材料。

4.本重大研究計劃咨詢方式：

國家自然科學基金委員會信息科學部一處

聯(lián)系電話：010-62327927

(四)其他注意事項。

1.為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

2.為加強項目的學術(shù)交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學術(shù)研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術(shù)交流活動，并認真開展學術(shù)交流。