一种基于网络空间地理学的距离度量方法及系统技术方案

本申请公开了一种基于网络空间地理学的距离度量方法及系统。其中方法包括，获取两地经纬度信息，根据所述两地经纬度信息得到第一距离数据，所述第一距离数据与地理距离相关；收集两地间海底光缆信息，根据所述海底光缆信息得到第二距离数据，所述第二距离数据与网络距离相关；构建两地网络安全评价体系，根据所述网络安全评价体系得到第三距离数据，所述第三距离数据与社会距离相关；综合所述第一距离数据、第二距离数据、第三距离数据得到两地的网络空间距离。利用本申请的方案能够综合地理、网络、社会因素对网络空间距离的影响从而提升距离测算的准确性。提升距离测算的准确性。提升距离测算的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于网络空间地理学的距离度量方法及系统


[0001]本专利技术一般地涉及测量
更具体地，本专利技术涉及一种基于网络空间地理学的距离度量方法及系统。

技术介绍

[0002]地理空间是指地球表面客观存在的物理空间，网络空间是建立在传统地理空间之上的人类活动空间，是由各种通讯网、因特网、物联网和专业传感网在整合多种技术的基础上互联构成的虚拟信息空间。近些年来网络空间一直受到地理学视角的关注，其中距离一直是地理学研究关注的核心概念与研究议题。
[0003]研究表明，地理学第一定律同样适用于网络空间：任何事物都是空间相关的，距离近的事物比距离远的事物的空间相关性更大。这说明距离对于网络空间同样至关重要，尽管有部分研究工作探讨了地理空间距离对网络空间的作用或影响。例如，王波等通过分析新浪微博用户在网络社区中与本地人/外地人、熟人/陌生人的交流差异，探讨了空间距离与社会距离在网络社会空间中的作用。陈昱杉等研究了地理空间距离对网络舆情信息扩散的影响，发现距离对网络舆情信息扩散的响应时间、响应强度、传播强度存在摩擦阻抗作用，但其作用强弱受地理空间的网络基础资源、城市经济发展水平、是否有同类事件发生等因素影响，有地理依赖性；距离在一定程度上会影响舆情主题的分布，与事件、人员关系较大的主题占比有随距离的增加而减小的趋势，而对事件的认识、情感态度类主题的占比随距离的增加而增大。路紫等在对传统的地理空间和新的计算机网络空间进行比较的基础上，解析了中国省域为单元的联系频率、基于主干网的联系形式和城市节点间的联系速度三个方面。
[0004]然而，现有技术中对网络空间距离的探究仍存在以下几个问题：首先，目前的研究主要局限在人际交往层面考虑网络空间中距离的影响，并没有从宏观的层面（如城市层面、地区层面或国家层面）进行分析。其次，对于影响网络空间距离的因素，目前并没有综合考虑如地理、网络、科技、教育、社会等因素对网络空间的作用，仍缺少系统性的阐述或讨论。最后，地理空间中的距离度量并不适用于网络空间，目前缺少网络空间的距离度量方法，因而需要扩展地理空间中距离的概念，制定适当的网络空间距离度量方法。
[0005]因此，如何将地理距离、网络距离及社会距离相融合，提出一种基于网络空间地理学的距离度量方法成为一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]为了至少解决上述
技术介绍
部分所描述的技术问题，本专利技术提出了一种基于网络空间地理学的距离度量方法及系统。本专利技术设计了一种层次化的距离模型，将地理距离、网络距离及社会距离相融合，提出了一种基于网络空间地理学的距离度量方法，并给出了通用的距离计算公式。该方法不仅适用于人际交往或社交互动层面的网络空间距离计算，同样也可用于衡量城市、地区或国家间的网络空间距离。鉴于此，本专利技术在如下的多个方面提
供解决方案。
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种基于网络空间地理学的距离度量方法，包括：获取两地经纬度信息，所述经纬度信息包括两地的地理经纬度坐标，根据所述两地经纬度信息得到第一距离数据，所述第一距离数据与地理距离相关；收集两地间海底光缆信息，所述海底光缆信息包括两地间海底光缆铺设情况，根据所述海底光缆信息得到第二距离数据，所述第二距离数据与网络距离相关；构建两地网络安全评价体系，根据所述网络安全评价体系得到第三距离数据，所述第三距离数据与社会距离相关；综合所述第一距离数据、第二距离数据、第三距离数据得到两地的网络空间距离。
[0008]在一个实施例中，根据所述经纬度信息得到第一距离数据，包括，利用如下公式计算地理距离：，其中，表示两地间的地理距离，下标i和下标j分别代表国家地区i和国家地区j，上标geo为地理空间（geospatial）的缩写，r为地球半径，x、y分别表示为纬度和经度。
[0009]在一个实施例中，根据所述海底光缆信息得到第二距离数据，包括；获取海底光缆数据，所述海底光缆数据包括海底光缆名称、带宽、陆地站点；根据所述海底光缆数据进行统计计算获得地区间海底光缆的连接数量N、带宽B、地理距离D
geo
；利用下式计算获得两地间的网络距离：，其中，表示两地间的网络距离，下表i和下标j分别代表地区i和地区j，上标cyb为信息空间（cyberspace）的缩写，表示两地的地理距离，N
ij
表示i、j两地间直接相连的海底光缆数量，B
ij
表示两地海底光缆的带宽，为系数。
[0010]在一个实施例中，根据所述海底光缆信息得到第二距离数据，还包括；对于海底光缆没有直接相连的地区，利用带权最短路径算法计算两地最短路径长度。
[0011]在一个实施例中，根据所述网络安全评价体系得到第三距离数据，包括；收集与网络安全相关的社会性指标，所述社会性指标包括军事指标、教育指标、社会指标、经济指标、科技指标；获取地区的网络安全指数，将所述网络安全指数作为因变量，将各个所述社会性指标作为自变量，进行多元回归分析，以获取解释变量，所述解释变量包括人口、国民生产总值、ip地址数量；根据所述解释变量与所述网络安全指数的斯皮尔曼（Spearman）相关性系数计算两地区的社会距离，包括：，，，，其中，k为求得的解释变量的数量，n表示样本数量，X
ip
表示第i个样本的第p个解释变量，Y
i
表示网络安全指数，代表第p个解释变量与地区网络安全指数的斯皮尔曼（Spearman）相关性系数；
表示地区i、j间的社会距离。
[0012]在一个实施例中，还需要对计算后的结果利用以下公式进行0
‑
1标准化：
[0013]其中，x是原始数据，min和max分别表示原始数据的最小值和最大值，X是标准化后的数据。
[0014]在一个实施例中，综合所述第一距离数据、第二距离数据、第三距离数据得到两地的网络空间距离，包括利用以下公式计算所述网络空间距离：
[0015]其中，D表示最终计算得到的网络空间距离，D
geo
表示两地间地理距离，表示两地间社会距离，表示两地间的网络距离。
[0016]本专利技术的第二一方面提供了一种基于网络空间地理学的距离度量系统，运行上述任一项所述的基于网络空间地理学的距离度量方法。
[0017]本专利技术设计了一种层次化的距离模型，将地理距离、网络距离及社会距离相融合，提出了一种基于网络空间地理学的距离度量方法，并给出了通用的距离计算公式。该方法不仅适用于人际交往或社交互动层面的网络空间距离计算，同样也可用于衡量城市、地区或国家间的网络空间距离。本专利技术中利用海底通讯电缆构建网络空间地区关系，利用带宽、时延、地理距离定义网络距离，作为相邻节点的权重，并利用带权最短路径算法计算最短路径长度，将其作为不相邻节点的权重，进而求得不相邻国家的网络距离。本专利技术中基于网络空间地理学，融合经济、科技、社会、军事等多种要素指标，利用多元回归分析构建指标评价体系，利用相关性分析探索网络安全与多种社会因素的相关性，并将相关性系数的平方作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于网络空间地理学的距离度量方法，其特征在于，包括：获取两地经纬度信息，所述经纬度信息包括两地的地理经纬度坐标，根据所述两地经纬度信息得到第一距离数据，所述第一距离数据与地理距离相关；收集两地间海底光缆信息，所述海底光缆信息包括两地间海底光缆铺设情况，根据所述海底光缆信息得到第二距离数据，所述第二距离数据与网络距离相关；构建两地网络安全评价体系，根据所述网络安全评价体系得到第三距离数据，所述第三距离数据与社会距离相关；综合所述第一距离数据、第二距离数据、第三距离数据得到两地的网络空间距离。2.根据权利要求1所述的基于网络空间地理学的距离度量方法，其特征在于，根据所述经纬度信息得到第一距离数据，包括，利用如下公式计算地理距离：；其中，表示两地间的地理距离，下标i和下标j分别代表国家地区i和国家地区j，上标geo为地理空间（geospatial）的缩写，r为地球半径，x、y分别表示为纬度和经度。3.根据权利要求1所述的基于网络空间地理学的距离度量方法，其特征在于，根据所述海底光缆信息得到第二距离数据，包括；获取海底光缆数据，所述海底光缆数据包括海底光缆名称、带宽、陆地站点；根据所述海底光缆数据进行统计计算获得地区间海底光缆的连接数量N、带宽B、地理距离D
geo
；利用下式计算获得两地间的网络距离：；其中，表示两地间的网络距离，下表i和下标j分别代表地区i和地区j，上标cyb为信息空间（cyberspace）的缩写，表示两地的地理距离，N
ij
表示i、j两地间直接相连的海底光缆数量， B
ij
表示两地海底光缆的带宽，为系数。4.根据权利要求3所述的基于网络空间地理学的距离度量方法，其特征在于，根据所述海底光缆信息得到第二距离数据，还包括；对于海底光缆没有直接相连的地区，利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭启全，江东，高春东，郝蒙蒙，丁方宇，董继平，付晶莹，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：