Internet是一个巨大、复杂、开放的网络集合,随着其重要性的日益提高,越来越有必要对网络整体拓扑结构进行深入地了解和分析,这对于保证和提高现有网络服务质量、推动互联网络和信息基础结构的健康发展都具有十分重要的意义.网络拓扑测量是网络测量的主要研究内容之一,是了解Internet结构、研究Internet行为的基础.网络拓扑数据分析能够发现网络结构的潜在规律,是进行网络数据可视化的前提.该文结合地理信息系统,对网络拓扑数据进行可视化并生成网络拓扑图,能够为网络管理人员提供一个了解全局或局部网络连接情况的直观手段.通过网络拓扑图,网络管理人员可以对整个网络的情况进行整体上的把握,从而有利于优化网络配置,并对网络中出现的问题进行诊断.该文在阐述国内外网络测量与可视化的基础上,针对实际采集的中国教育和科研计算机网以及全国性网络拓扑数据展开研究和分析工作.以Internet拓扑幂率为基础,从网络节点度、网络链路承载量、网络的形成过程三方面对网络拓扑数据进行有效地分析,验证了网络节点度服从幂率分布;以线性拟合为基础分析了网络IP地址的地域分布同国内生产总值之间的关系,并从中得出若干结论,这些结论对于Internet仿真建模具有一定的参考价值.该文最后给出基于地理信息的网络数据可视化系统的设计与实现.讨论了系统设计与实现过程中解决的关键问题,并给出相应算法,针对上述网络测量得到的拓扑数据及部分网络异常检测数据给出可视化结果.