赛博地图构建理论研究

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赛博空间是积人类百年发展、创新而打造的虚拟空间。它类似于陆、海、空、天等领域并贯穿于信息化战争全局,关系着制信息权与制网权的争夺乃至国家安全,并已成为与地理空间相并行的人类活动的另一个重要空间。地图学的发展正面临绘制赛博空间的挑战,为此,开展赛博地图构建理论和技术的探索性研究日趋重要。与地理空间相比,赛博空间活动范围均已超出人们平常认知的水平,使得传统基于地理空间的制图方法难以被直接应用或推广。针对这一问题,不少制图学者业已开展相关研究,并初步取得了一些成果。但已有成果对赛博地图构建理论的系统性研究并不充分,尤其是面向军事应用的建模理论和网络拓扑可视化技术等方面的研究尚属起步阶段,亟待深入。本文结合赛博空间的可视化实例,以军事领域应用为主,研究赛博地图的构建理论和技术方法。主要研究工作如下:1、给出赛博空间和赛博地图的统一描述。针对领域内学者对赛博空间认识模糊的情况,在综合已有观点的基础之上,给出赛博空间的明确表示,并通过与地理空间的分析比较,完善对赛博空间的认知。同时,依据地图学的相关理论,在分析总结了多幅赛博空间可视化效果实例的基础上对赛博地图的绘制、分类和功能等理论进行详细论述。2、针对传统赛博空间模型中忽视地理环境影响这一问题,提出一种结合地理空间的赛博空间建模方法。首先分析传统三种观点下三类赛博空间模型的优缺点;然后从军事角度出发,引入地理环境对赛博空间的影响,并考虑到赛博空间与地理空间诸多空间属性的不同,对新建模方案进行了可行性分析;接下来根据赛博空间作战特点以及现代作战理论中的作战环模型,建立基于地理空间的赛博空间建模方法。3、研究了赛博地图构建技术方面的网络拓扑可视化技术,结合军事理论,提出一种基于地图布局的多类多级网络拓扑结构。从众多实例分析中研究发现,传统网络拓扑结构并不能满足军事上赛博空间节点信息丰富和快速辅助决策等要求,基于此,本文给出一种面向军事应用的网络拓扑结构设计原则,并设计了相关的数据结构和拓扑生成算法。最后,以战术互联网为例,结合所提新方法,开发了战场网络可视化模块,并构建了相关的赛博地图。
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