面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法及系统，属于网络空间可视化技术领域。本发明专利技术首先获取地理空间影像和网络空间实体资源的属性信息；然后将获取的网络空间实体资源的属性信息与地理空间影像分别加载到Web服务器，并按照实体资源等级与地理空间影像图层层级匹配、实体资源符号表达与地理空间影像图层层级匹配、可视区域数据过滤的原则对实体资源进行定性可视化展示，以及以初设像素距离与不同比例尺下地图分辨率的乘积作为聚合解聚的范围进行定量可视化展示。本发明专利技术能够直观、真实地展示网络空间节点的地理分布情况，清晰表达时空关系，且能准确定位网络空间实体资源以及查询获知所选资源相关的属性信息。

Visualization Method and System of Network Space Entity Resources Oriented to Location Services

The invention relates to a location-oriented service-oriented visualization method and system for network space entity resources, belonging to the technical field of network space visualization. The invention firstly obtains attribute information of geospatial image and entity resource of network space; secondly, it loads attribute information of entity resource of network space and geospatial image into Web server separately, and matches with layer level of geospatial image according to entity resource level, entity resource symbol expression and geospatial space. The principle of hierarchical matching between image layers and data filtering of visual area is used to display the real resources qualitatively and visually, and the product of the initial pixel distance and map resolution under different scales is used as the aggregation and disaggregation range to display quantitatively. The invention can visually and truly display the geographical distribution of network space nodes, clearly express the space-time relationship, and accurately locate the network space entity resources and query the attribute information related to the selected resources.

【技术实现步骤摘要】
面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法及系统
本专利技术涉及一种面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法及系统，属于网络空间可视化

技术介绍
随着位置服务(LBS,LocationBasedServices)于网络故障管理、网络广告推送、网络社交和打击网络犯罪等方面的重要性日趋明显，将网络和地理结合的呼声愈加强烈，如何将虚拟网络空间映射到真实地理空间，成为摆在地理和网络领域专家学者面前共同的难题。作为网络空间测绘的重要部分，网络空间实体资源测绘其目的是实现地理位置的精准确定或追踪溯源。而如何将具有地理位置的网络空间实体资源进行准确、形象的可视化表达，其重要性不言而喻。伴随IP定位、WiFi定位等技术的不断发展与完善，将网络测量所获得网络实体资源进行地理映射得到了较为明显的进展，而将网络测绘所获得实体资源进行可视化展示可用来直观、形象的感知空间分布情况，也可以对网络探测源部署、IP定位地标点的选取等实际应用提供指导性意见。目前，在网络资源可视化方面，国外国内也有一些相关研究。Martin进行了基于互联网IP地址的空间地理学研究，绘制英国互联网址拥有者地图，其中伦敦IP密度可精确到街区，包括重点域名所有者的分布状况。美国劳伦斯伯克利国家实验室通过TraceRoute软件对互联网犯罪数据流动的路径进行监测[3]，通过输出路由清单，有效追踪上网者真实位置并进行相关统计，针对犯罪高发区进行环境因素相关分析。IP空间库在美英等国已进入实用阶段，如Visualware公司推出CallerIP，直接显示与系统相连的IP地址，将其所处的城市、街区、网络节点及注册信息等全部反馈出来，并在地图上准确标注位置。美国国家安全局和他们的盟友英国政府通信总部(GCHQ)筹备的“藏宝图计划”，其目的是要联合绘制一张实时的全球互联网互动地图，这份地图不仅要映射电信和电缆设备还包括主要的路由器节点。SeeNet以网络节点表示不同的城市，边表示城市间Internet的网络流量，辅助用户深刻理解各城市间的网络数据通信量。而现在大部分导航定位系统也是根据网络设备的接入站点的地理位置来完成的，并非根据全球定位系统。由此可以看出，忽略实际网络设备的地理信息所得到的网络拓扑可视化的实用价值也大打折扣。随着网络技术和Web技术的快速发展和广泛应用，基于Web端的可视化也带来极大便利。如美军提出的WebCOP概念，就是使作战人员通过标准的Web浏览器来获取、展现和感知准确的战场地理和态势信息，方便实现基于浏览器的战场可视化。随着IP定位技术、WiFi定位的发展，网络资源可视化的需求愈加迫切。而目前网络测量结果多以文本和表格形式展现，且节点地理位置信息在网络数据可视化中常被忽略，导致网络空间实体资源在空间分布上难以直观感知。现有网络数据可视化表达方法大致可以分为两大类，第一种属于完全忽略地理信息要素的表达，以基于力导引算法布局为例，其目的是为了保持点的布局均匀和满足绘图规模的要求；而第二种结合地理位置信息要素，主要包含二、三维表达方式，但是目前这种方式是一味地将所有资源全部展示到图上，导致图上资源符号重叠严重，屏幕冗余问题比较突出，且基本都选择简单的图形符号如圆、方形等，无法直观、真实地展示网络空间节点的地理分布情况，清晰表达时空关系。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法，以解决目前网络实体资源可视化方法无法直观、真实展示网络空间节点的地理分布情况的问题。本专利技术还提供了一种面向位置服务的网络空间实体资源可视化系统。本专利技术为解决上述技术问题而提供一种面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法，该可视化方法包括以下步骤：1)获取网络空间实体资源的属性信息，包括地理位置、实体资源IP地址、类别、型号及所属机构；2)获取地理空间影像，包括遥感卫星影像和或矢量地图信息；3)将获取的网络空间实体资源的属性信息与地理空间影像分别加载到Web服务器，按照实体资源等级与地理空间影像图层层级匹配、实体资源符号表达与地理空间影像图层层级匹配、可视区域数据过滤的原则对实体资源进行定性可视化展示；4)以初设像素距离与不同比例尺下地理空间影像分辨率的乘积作为聚合或解聚的范围进行定量可视化展示。进一步地，所述实体资源符号表达与地理空间影像图层层级匹配是指：当地图比例尺较小时，采用几何图形对实体资源进行可视化表达，当地图比例尺较大时，采用实体资源形象化的符号标识进行可视化表达。进一步地，所述可视区域数据过滤是指根据当前可视区域的边界范围，只选取可视区域内的网络空间实体资源进行显示。进一步地，步骤4)在进行定量可视化展示时，根据网络空间实体资源的节点分布密度情况对网络空间实体资源进行聚合或解聚，当节点的分布密度较大时，依次判断网络实体资源是否在聚合集合内，当网络实体资源不在聚合集合内时，遍历查询其他要素是否在该范围内，若在的话，将该范围内的要素均添加到聚合集合内，并以该范围内的所有节点的重心作为聚合点，并统计出范围内节点的个数，如若不在，以此节点作为外包正方形范围的中心点，继续遍历重复上述过程，以实现对网络空间实体资源的定量化显示。进一步地，所述的可视化方法还包括对可视区域内的实体资源进行点选和或框选的步骤，即点选可视区域内的任一实体资源时，显示该实体资源的属性信息；框选可视区域内任一矩形范围时，显示此范围内的所有实体资源。进一步地，所述的可视化方法还包括对网络空间实体资源可视化展示的矢量地图、街道地图和遥感影像的切换步骤，即点击底图时，保证节点展示的位置不变的情况下可以选择网络实体资源展示的地图底图。本专利技术还提供了一种面向位置服务的网络空间实体资源可视化系统，该可视化系统包括客户端和服务器端，服务器端采用Web服务器，包括应用服务模块和地图服务模块，所述应用服务模块用于调取网络空间实体资源属性信息和实体资源的符号标识图标，所述的地图服务模块用于获取地理空间影像；Web服务器根据客户端的请求将获取的上述信息按照设定的协议送给客户端，并按照实体资源等级与地理空间影像图层层级匹配、实体资源符号表达与地理空间影像图层层级匹配、可视区域数据过滤的原则对实体资源进行定性可视化展示，并以初设像素距离与不同比例尺下地理空间影像分辨率的乘积作为聚合或解聚的范围进行定量可视化展示。进一步地，该可视化系统在进行定量可视化展示时，根据网络空间实体资源的节点分布密度情况对网络空间实体资源进行聚合或解聚，当节点的分布密度较大时，依次判断网络实体资源是否在聚合集合内，当网络实体资源不在聚合集合内时，遍历查询其他要素是否在该范围内，若在的话，将该范围内的要素均添加到聚合集合内，并以该范围内的所有节点的重心作为聚合点，并统计出范围内节点的个数，如若不在，以此节点作为外包正方形范围的中心点，继续遍历重复上述过程，以实现对网络空间实体资源的定量化显示。进一步地，所述的可视化系统还包括用于对可视区域内的实体资源进行点选和或框选的单元，在点选可视区域内的任一实体资源时，显示该实体资源的属性信息；框选可视区域内任一矩形范围时，显示此范围内的所有实体资源。进一步地，所述的可视化系统还包括用于对网络空间实体资源可视化展示的矢量地图、街道地图和遥感影像的切换的模块，即点击底图时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法，其特征在于，该可视化方法包括以下步骤：1)获取网络空间实体资源的属性信息，包括地理位置、实体资源IP地址、类别、型号及所属机构；2)获取地理空间影像，包括遥感卫星影像和或矢量地图信息；3)将获取的网络空间实体资源的属性信息与地理空间影像分别加载到Web服务器，按照实体资源等级与地理空间影像图层层级匹配、实体资源符号表达与地理空间影像图层层级匹配、可视区域数据过滤的原则对实体资源进行定性可视化展示；4)以初设像素距离与不同比例尺下地理空间影像分辨率的乘积作为聚合或解聚的范围进行定量可视化展示。

【技术特征摘要】
1.一种面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法，其特征在于，该可视化方法包括以下步骤：1)获取网络空间实体资源的属性信息，包括地理位置、实体资源IP地址、类别、型号及所属机构；2)获取地理空间影像，包括遥感卫星影像和或矢量地图信息；3)将获取的网络空间实体资源的属性信息与地理空间影像分别加载到Web服务器，按照实体资源等级与地理空间影像图层层级匹配、实体资源符号表达与地理空间影像图层层级匹配、可视区域数据过滤的原则对实体资源进行定性可视化展示；4)以初设像素距离与不同比例尺下地理空间影像分辨率的乘积作为聚合或解聚的范围进行定量可视化展示。2.根据权利要求1所述的面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法，其特征在于，所述实体资源符号表达与地理空间影像图层层级匹配是指：当地图比例尺较小时，采用几何图形对实体资源进行可视化表达，当地图比例尺较大时，采用实体资源形象化的符号标识进行可视化表达。3.根据权利要求1所述的面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法，其特征在于，所述可视区域数据过滤是指根据当前可视区域的边界范围，只选取可视区域内的网络空间实体资源进行显示。4.根据权利要求1所述的面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法，其特征在于，步骤4)在进行定量可视化展示时，根据网络空间实体资源的节点分布密度情况对网络空间实体资源进行聚合或解聚，当节点的分布密度较大时，依次判断网络实体资源是否在聚合集合内，当网络实体资源不在聚合集合内时，遍历查询其他要素是否在该范围内，若在的话，将该范围内的要素均添加到聚合集合内，并以该范围内的所有节点的重心作为聚合点，并统计出范围内节点的个数，如若不在，以此节点作为外包正方形范围的中心点，继续遍历重复上述过程，以实现对网络空间实体资源的定量化显示。5.根据权利要求1所述的面向位置服务的网络空间实体资源可视化方法，其特征在于，所述的可视化方法还包括对可视区域内的实体资源进行点选和或框选的步骤，即点选可视区域内的任一实体资源时，显示该实体资源的属性信息；框选可视区域内任一矩形范围时，显示此范围内的所有实体资源。6.根据权利要求1所述的面向位置服务的网络空间实体资...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杨，张龙，徐青，胡校飞，蓝朝桢，施群山，张衡，吕亮，陈安东，赵海鹏，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南,41