CN111026822A - 网络空间测绘模型、网络和物理空间映射模型的构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明通过对网络空间和物理空间之间映射模型技术的研究，提出了以实景地图为背板的网络空间测绘模型；其次，阐述了网络空间测绘的研究范围、作用与地位，阐明了以实景地图为背板的网络空间测绘模型的技术体系，并深入分析了其所涉及的关键技术；最后，重点开展了网络空间和物理空间之间映射模型技术的研究，并得到了初步实验结果。该模型方法以地图为背板的网络空间测绘模型作为测绘学研究的新对象，为传统测绘学提供了新的思维和理论，网络空间测绘学对于丰富和革新测绘科学理论和技术具有重要意义；研究网络空间和物理空间之间映射模型的理论方法和技术手段，有助于网络研究和管理人员更及时、准确地探测网络资源，精确感知网络态势。
Description
技术领域
本发明涉及一种以实景地图为背板的网络空间测绘模型和网络空间和物理空间映射模型的构建方法，为标准知识可视化提供了方法，属于空间测绘技术领域。
背景技术
真实地理空间与虚拟网络空间是相辅相成、密不可分的两个存在本体，网络空间的承载是地理空间同时网络空间是地理空间的扩展。随着技术的进步和人们思想观念的改变，两种空间之间的界限也逐渐的模糊，呈现“你中有我、我中有你”的格局，人类的活动能自由地在两种空间中切换。研究网络空间与地理空间的虚实映射，认识空间对信息产生影响的方式以及信息变成真实地点的方式，成为了地理学家和网络学家面对的一个新研究领域，而以网络实体资源测量定位和虚拟资源探测为主要目的的网络空间测绘方向逐渐受到了测绘与网络两个领域学者的广泛关注。
以实景地图为背板的网络空间测绘模型以及网络空间和物理空间的映射模型的研究一直是空间地理测绘研究的重点。网络空间成为继“陆、海、空、天”之后的第5个战略空间。网络空间前沿技术在空间测绘学中的近期发展使得网络空间测绘模型的构建在测绘学中的作用愈发重要。网络模型与空间测绘技术的结合给两个学科的互通和互助发展带来了巨大的机遇。
如何运用并发展测绘的理论、方法和技术手段，测量和绘制网络空间中的各种真实或虚拟的资源，并将网络空间的测绘成果与地理空间信息在一个统一的时空框架下进行无缝融合和数据挖掘与应用，从而更好地进行网络空间态势感知及信息管控等，已成为测绘与网络两个领域研究人员共同关注的热点与难点问题，由此衍生出了一个新的理论与技术领域——网络空间测绘。
发明内容
本发明的目的是：将网络模型与空间测绘技术两大学科相结合，实现网络研究和管理人员更及时、准确地探测网络资源，精确感知网络态势。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种网络空间测绘模型、网络和物理空间映射模型的构建方法，其特征在于，将网络空间与地理空间相结合；将网络模型与空间测绘技术的结合，通过对地理测绘模型的多层定义和建模，最终符号化地理模型，并给出合理的分析和决策方案，包括以下步骤：
步骤1、构建网络空间测绘模型，包括以下步骤：
以地图为背板进行网络空间测绘模型构建，获得网络空间虚拟与实体资源在网络空间和地理空间的属性，并将网络空间数据映射至地理空间，以可视化形式表达网络空间资源的属性、坐标、拓扑、周边环境信息，构建面向全球互联网的网络空间测绘体系；
步骤2、构建网络空间和物理空间映射模型，包括以下步骤：
首先获取多个标准知识之间的关系，然后将其映射为知识节点和知识链接，并用知识地图进行表达。映射流程主要包括两个步骤：
步骤201、标准知识抽取
根据标准知识的五元组结构<C,A,H,R,I>，利用人工的、自动的或半自动的方法，对相应要素进行自动判定和抽取，形成标准知识库，其中，知识类C、知识属性A和实例I共同构成标准知识的知识节点；体系层次结构H、关联关系R则构成标准知识链接，这些标准知识链接将多个标准知识节点相互连接构成一个标准知识单元，二者共同生成一个标准知识关联矩阵；
步骤2、建立映射规则
根据标准知识关联矩阵生成相应的映射规则，这些映射规则决定了将源标准知识中的各要素转换到标准知识地图中的方式，利用生成的映射规则对标准知识节点和知识链接进行映射，最终生成可视化的标准知识地图。
优选地，步骤1中，为地图多重表达增加一个尺度空间，该尺度空间指的是与时间轴正交的广义度量空间，几何空间和属性空间都是该尺度空间，尺度空间地图的多重表达涉及几何的多重表达和属性的多重表达。
本发明提出的模型方法以地图为背板的网络空间测绘模型作为测绘学研究的新对象，为传统测绘学提供了新的思维和理论，网络空间测绘学对于丰富和革新测绘科学理论和技术具有重要意义；研究网络空间和物理空间之间映射模型的理论方法和技术手段，有助于网络研究和管理人员更及时、准确地探测网络资源，精确感知网络态势
附图说明
图1网络空间测绘研究模型；
图2网络空间测绘技术体系。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明为了实现网络研究和管理人员更及时、准确地探测网络资源，精确感知网络态势等问题，结合了网络模型与空间测绘技术两大学科，提出了实景地图背板的网络空间测绘模型和网络空间和物理空间映射模型的构建方法包括以下内容：
1.网络空间测绘模型
开展网络空间测绘的关键技术研究，以网络资源探测、网络拓扑分析、实体定位、测绘和地理信息系统为技术核心，通过探测、采集、处理、分析等手段获得网络空间虚拟与实体资源在网络空间和地理空间的属性，并将网络空间数据映射至地理空间，以地图或其他可视化形式表达网络空间资源的属性、坐标、拓扑、周边环境等信息，构建面向全球互联网的网络空间测绘体系。网络空间测绘技术，是网络空间模型和测绘模型的一次高效结合。这给测绘技术的发展带来的巨大的进展。通过对地理测绘模型的多层定义和建模，最终符号化地理模型，并给出合理的分析和决策方案。网络空间测绘的技术体系如图1所示。
2.实景地图背板网络空间测绘模型
实景地图的重要一点是尺度。尺度概念的外延包括三个方面：时间，空间和语义。“广义地讲。地图的多重表达也涉及这三个方面的内容：对时间而言，表现为多时态表达，如历史地图集；对空间而言，表现为多尺度表达，如系列比例尺地形图；对语义而言，表现为多专题表达，如各种类型的专题图集”在本研究中，为地图多重表达加了一个定语/尺度空间，这里的尺度空间指的是与时间轴正交的广义度量空间，几何空间和属性空间都是它的子空间。因此，尺度空间地图的多重表达涉及几何的多重表达和属性的多重表达。
3.网络空间和物理空间映射模型
网络空间和物理空间的映射模型是地理空间信息系统研究中的一个要点。标准知识效用的最大化取决于从整体上对相互关联的各类标准知识进行系统、灵活的应用，因此首要解决的是获取多个标准知识之间的关系，然后将其映射为知识节点和知识链接，并用知识地图进行表达。如图2所示，映射流程主要包括以下两个方面：
(1)标准知识抽取，根据标准知识的五元组结构<C,A,H,R,I>，利用人工的、自动的或半自动的方法，对相应要素进行自动判定和抽取，形成标准知识库。其中，知识类C、知识属性A和实例I共同构成标准知识的知识节点；体系层次结构H、关联关系R(替代、引用以及产业关联关系等)则构成标准知识链接。这些知识链接将多个标准知识节点相互连接构成一个标准知识单元，二者共同生成一个标准知识关联矩阵。
(2)建立映射规则，根据标准知识关联矩阵生成相应的映射规则。这些映射规则决定了将源标准知识中的各要素转换到标准知识地图中的方式。利用生成的映射规则对标准知识节点和知识链接进行映射，最终生成可视化的标准知识地图。
Claims (2)
1.一种网络空间测绘模型、网络和物理空间映射模型的构建方法，其特征在于，将网络空间与地理空间相结合；将网络模型与空间测绘技术的结合，通过对地理测绘模型的多层定义和建模，最终符号化地理模型，并给出合理的分析和决策方案，包括以下步骤：
步骤1、构建网络空间测绘模型，包括以下步骤：
以地图为背板进行网络空间测绘模型构建，获得网络空间虚拟与实体资源在网络空间和地理空间的属性，并将网络空间数据映射至地理空间，以可视化形式表达网络空间资源的属性、坐标、拓扑、周边环境信息，构建面向全球互联网的网络空间测绘体系；
步骤2、构建网络空间和物理空间映射模型，包括以下步骤：
首先获取多个标准知识之间的关系，然后将其映射为知识节点和知识链接，并用知识地图进行表达。映射流程主要包括两个步骤：
步骤201、标准知识抽取
根据标准知识的五元组结构<C,A,H,R,I>，利用人工的、自动的或半自动的方法，对相应要素进行自动判定和抽取，形成标准知识库，其中，知识类C、知识属性A和实例I共同构成标准知识的知识节点；体系层次结构H、关联关系R则构成标准知识链接，这些标准知识链接将多个标准知识节点相互连接构成一个标准知识单元，二者共同生成一个标准知识关联矩阵；
步骤2、建立映射规则
根据标准知识关联矩阵生成相应的映射规则，这些映射规则决定了将源标准知识中的各要素转换到标准知识地图中的方式，利用生成的映射规则对标准知识节点和知识链接进行映射，最终生成可视化的标准知识地图。
2.如权利要求1所述的一种网络空间测绘模型、网络和物理空间映射模型的构建方法，其特征在于，步骤1中，为地图多重表达增加一个尺度空间，该尺度空间指的是与时间轴正交的广义度量空间，几何空间和属性空间都是该尺度空间，尺度空间地图的多重表达涉及几何的多重表达和属性的多重表达。
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