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摘要：网络空间被誉为人类的第二生存空间，网络空间地理学是传统地理学与网络空间理论相结合出现的边缘性新学科。网络空间地理学的理论基础包括对网络空间的地理学阐释，“人—地”关系及“人—地—网”三者之间关系的研究，其技术路径包括网络空间的地理学数据采集、融合分析，可视化网络地理空间的表达研究，网络空间行为认知与态势分析等。
关键词：网络空间;地理学;理论基础;技术路径
中图分类号：P208;TP393.0 文獻标识码：A 文章编号：CN61-1487-（2020）03-0150-03
在移动通信、物联网和互联网等通讯技术日益进步的今天，网络空间已经被誉为人类的第二生存空间。随着全球网络安全和信息化安全工程的推进，确保网络空间安全已经被国家列为重要发展战略。因为网络空间和地理空间相结合已经成为实体角色载体，所以新的地理空间由网络空间来提供。当前的网络空间包括硬件基础设施的同时也包括信息流动系统和软件系统。随着时代的发展，网络空间与地理学理论相结合，同时吸收了更多领域的理论内容，出现了积极的发散性拓展。网络空间地理学是建立在传统地理学内容之上，与网络空间理论相结合、转变人地网关系的理论，主要是研究现实空间与网络空间的映射关系，绘制网络空间的可视化语言表达等等。网络空间地理学创建网络空间科学的认知以后，又创建了网络空间安全等地理学科新型知识，为地理学科新的研究视角和内容提供了保障和基础。
一、网络空间概述
（一）关于网络空间的特征与内涵
网络空间本质上是指用于连接生活和生产所需的各种基础设施以及信息技术的网络媒介，具体包含军事和工业内部网、传感网、电信网以及互联网。在工业系统中存有内嵌控制网、各种计算机系统以及安装完网络处理装置后构建的人与社会之间数据虚拟信息化空间。当前的网络空间具体可以划分成五层：第一层主要包括基础空间要素支撑的地理层，第二层主要包括网络基础设施和IT设备的物理网络层，第三层包括网络流程、应用以及数据等的逻辑网络层，第四层主要包括网络用户的账户和网络本身的虚拟角色层，第五层主要是指现实层面中实体个体为主的实体角色层。网络空间在本质上看是一个充满了各种数据的数字空间。当前，网络空间已经发展成与传统地理空间存在较大区别的社会公共领域的虚拟空间。网络空间的内涵必然包含以下相关内容：一是人类的生产生活中必须借助计算机拓展相应活动空间域，二是包含巨大的空间信息库，具有重要的战略地位，三是要在基础设施中发挥信息技术的支撑作用。
（二）关于网络空间涉及的全球治理问题分析
当前的网络空间角逐已经开启，目前各国争夺的焦点在于采用何种方式完成网络空间的全球治理。当前国际上针对网络空间的治理主要分为公共事务治理模式和以数据信息安全为治理核心的两大类型。网络空间在形成和发展至今也逐渐推动了治理理论的转变，各个国家根据自身不同的利益划分成了不同的利益集团。我国一直高度重视和积极参与网络空间的治理等相关工作，2016年国家互联网信息办发布《国家网络空间安全战略》，标志着我国的网络空间治理已经成为国家战略。
二、关于网络空间在地理学中的理论基础阐释
（一）关于网络空间地理学阐释
在网络空间地理学的内涵阐释中，可以将“空间”看成一种物质存在形式，也可以理解成是网络物质的伸张性和广延性的外在体现。人类本身的发展过程也是不断地对生存空间展开认知的过程，因此，人类的发展和生存始终以地理空间为基础。地理学研究自然环境和人之间的关系，在这一学科的研究中宏观上包括存在区域特征、实践演变以及空间分布规律的探讨，微观上还要包括人类地理环境、区域分异、演化过程以及地球表层地理环境的内容。地理学科的研究主要在于科学了解和掌握地理空间区域之间的特点即依赖性和差异性。在传统的地理学科研究中，地理空间分布和地理要素是地理环境的研究和认知的重要内容。自上个世纪的八十年代以来，地理学融合了地球信息科学的相关知识，利用信息技术手段将地球上的实体物质作为研究目标，管理、分析以及获得地理空间数据，对地理空间要素展开研究，例如“数字地球”就是对网络空间地理学理论的最好应用，运用计算机网络技术、空间地理信息技术和集成观测等技术展开对地球的模拟。
（二）关于网络空间地理学的理论基础“人——地”关系讨论
所谓的人地关系理论具体是指人地系统关系，在系统中具体包括社会子系统、经济系统和自然系统，“人——地”关系理论是地理环境与人类活动的交织关系，经过了数千年的发展，最终形成的开放的、复杂的系统关系。从人类诞生至今，“人——地”关系一直处于一定的矛盾中，只不过不同的历史时期展现出的“人——地”矛盾程度不同，因此“人——地”关系理论始终以经济、社会、环境、资源以及人口等要素相互协同和作用。中国在发展中的“人——地”关系一直强调要人与环境和谐共处，著名地理学家吴传钧院士提出协调是人地关系的共同发展目标。人地和谐共生的基本理论观点认为人地关系的处理离不开和谐的目标，人地相处的关系是原本就客观存在的，互为报应的人地关系是相互共生关系的基础，因此人类针对环境和自然资源的开发过程中要始终保持人地和谐相处，才能造就可持续发展的未来。
（三）关于“人——地——网”三者之间的关系探讨
如今，在全球范围内信息化的各种要素在网络的促动下加快了流动速度，因此，人类受地理空间的束缚力越来越少，网络空间的作用和地位与日俱增，地理空间与网络空间的相互融合及作用，对“人——地”关系产生了新的纽带作用和系统性的影响。当前，“人——地——网”关系探讨应成为网络空间地理学的核心研究内容，与传统的“人——地”关系理论相比，网络空间地理学是在信息化时代展开的对“人——地”关系的探讨，具有信息化时代的鲜明特点，经过实践研究发现，网络空间地理学主要包括以下内容：第一，相互作用的“人——地——网”机制，“人”具体指人类的生存发展活动，具体分为社会经济发展活动和分布在地理空间之内和网络空间之中的人类生活及生产活动;第二，现实空间和网络空间的映射关系，现实空间与网络空间形成了密切的交织关系，与地理空间相比，网络空间既有着空间的特征又有区别，原因在于网络空间的主体和网络信息具有区域特征，网络信息的主体位置是网络信息的纽带，通过引用的手段、方法和理论知识，展开网络世界和地理空间这两个空间的认知探讨;第三，网络空间的要素与逻辑结构体系探讨，具体包括网络空间的时空分析、数据挖掘、尺度问题、表达标准、时空基准、层次、类型以及其他构成要素。 三、关于网络空间地理学的技术路径
（一）网络空间的地理学数据采集、融合分析
正确理解和认识网络空间是有效管理和控制网络空间的基础和前提。当前网络定位的技术精度不断提升，网络空间要素的采集已经成为网络空间绘制的主要途径和手段。网络空间测绘主要集成实体定位、网络拓扑分析以及网络资源探测等途径和方法，具体需要从多个角度和纬度展开网络空间要素的分析和检测。实体资源和空间虛拟资源在地理空间和网络空间中展示出来的属性，当前的实体主要包括逻辑域、社会域、物理域实体以及网络协议等内容。空间尺度具体包括AS、POP、路由器以及IP四个方面的内容。资源的属性、状态和类型是网络空间的数据主要内容。目前，网络数据的融合要以采集数据信息的成果为基础，通过对地理空间和网络空间多类数据四线重新的存储、整合以及重组来实现数据有效管理，应用的关键技术包括：第一，地理位置和网络数据高度匹配的精湛技术，通过该项技术的应用能够整合多元化的网络资源、多源异构的数据，最终实现实体位置与网络数据的高精度匹配;第二，网络数据知识的图谱构建技术和数据时空分析技术的应用，主要以分析人文社会时空、地理空间以及网络空间的数据为基础，展开广阔空间知识图谱的构建，针对网络空间的演变态势、格局以及形态进行全面的表达和解析。
（二）可视化网络地理空间的表达研究
在网络数据的统计分析、网络描述、定位以及综合分析等方面经常应用网络空间的可视化表达，但是目前已经展开的网络空间可视化应用在效果与实际的可视化发展需求中还存在较大的差距。经过多年的积累和发展，当前的网络地理空间的可视化表达主要包括人机动态交互、图层渲染、综合制图以及符号系统等。从网络地空间的可视化必到范围和纬度上看，涵盖了虚拟地理环境、三维可视化以及二维可视化技术手段。现有的地理空间可视化表达技术主要存在以下几个方面：第一，关于可视化展示网络要素的应用，需要运用网络空间展示空间地里的属性以及利用“网络地图”，必须以网络IP地址积极绘制实体地理位置为依据，积极展示包含各类要素的地理空间和数量;第二，关于可视化描述网络关系的表达应用，这一层面的可视化表达既包括地理空间也包括虚拟网络空间二者关系的描述;第三，关于网络事件的可视化表达与分析，在网络空间地图上按照客体和主体之间的关系及相互影响，在网络空间地图上呈现出多种要素和态势的分析。
（三）网络空间行为认知与态势分析
第一，关于评估网络空间态势现状，网络空间态势主要包括大宗网络空间事件分析，针对某一网络事件和数据的分析与挖掘，然后总结出对该类事件的评估与认知，网络空间态势的评估是网络空间的认知基础和前提，能够为各级管理者提供宏观决策参考。第二，关于网络热点事件溯源和传播分析，网络的安全领域分析是其研究和分析的重点，其关注的核心问题主要包括传播结构分析、传播溯源以及传播和预测模型分析等内容，以上相关内容也是网络空间安全的支撑性研究内容。当前国内外针对网络空间态势和事件的研究主要集中在随机过程分析模型、动力模型以及时空序列分析等方面，在国内外的具体的研究中相关学者还采用复杂网络理论、网络稳定性理论以及随机图模型等分析手段，对网络热点事件加以研究和分析，对所有的网络事件的可视化分析和展示必须建立在GIS的基础之上。在国外，Facebook、Twitter等公司已经能够顺利实现将信息事件和地理信息有效结合，对国内产生大规模政治事件和自然灾害等重大公共事件展开可视化分析。当前国内的百度、微博等的功能也是建立在时间序列和GIS技术组件基础之上的网络热点事件的溯源和分析。在5G兴起的当前社会经济发展趋势下，在传播定位节点、传播模式以及传播速度等方面，都呈现出网络重叠和交叉的特点。对于网络事件的分析和传播形成半监督和分类讨论及可视化展示的模式，这样才能早日发现网络热点事件，最终形成有效的网络预测能力。
四、结语
网络空间这一特殊形态的产生给传统地理学的基础理念带来冲击的同时，也给地理学的发展带来了全新的发展机遇和挑战。网络地理空间的建立始终以空间开放性、主体多元性和位置的虚拟性为主要特点，开展网络空间地理学研究有助于国家充分利用网络空间带来的庞大数据内容和技术，开展数据的深度学习和挖掘，开展网络安全态势和事件的分析预评估，只有不断提升网络安全和地理空间分布战略布置水平，才能为国家提供更加精准的依据和风险预警。网络地理空间的建立和发展以传统的地理空间为基础，以新兴的网络技术为手段，针对地理学科的基础理论展开相关模型以及可视化表达的探讨，同时积极瞄准未来的发展需求在社会经济发展的多个领域中，展现出网络空间地理学的新形态，以为国家的网络安全和地理空间认知提供全新的科学技术支撑。
参考文献：
[1]高春东，郭启全，江东，王振波，方创琳，郝萌萌.网络空间地理学的理论基础与技术路径（英文）[J].Journal of Geographical Sciences，2019（12）.
[2]高春东，郭启全，江东，王振波，方创琳，郝蒙蒙.网络空间地理学的理论基础与技术路径[J].地理学报，2019（9）.
[3]缪治，任敏敏.基于网络爬虫的地理空间信息采集方法[J].电脑知识与技术，2019（18）.
[4]马佐霖.网络地理信息系统中空间矢量数据自动采集方法[J].电子设计工程，2019（11）.
[5]王永，李翔，任国明，田占奎.全球网络空间测绘地图研究综述[J].信息技术与网络安全，2019（5）.
[6]赵燕慧，路紫，张菁，WU Dian-shuang.地理网络空间组成关系的新变化——以马航MH370航迹跟踪/区域搜索为例[J].世界地理研究，2018（5）.
[7]张龙，周杨，施群山，罗向阳，赵海鹏.与地理空间紧关联的网络空间地图模型[J].信息安全学报，2018（4）.
关键词：网络空间;地理学;理论基础;技术路径
中图分类号：P208;TP393.0 文獻标识码：A 文章编号：CN61-1487-（2020）03-0150-03
在移动通信、物联网和互联网等通讯技术日益进步的今天，网络空间已经被誉为人类的第二生存空间。随着全球网络安全和信息化安全工程的推进，确保网络空间安全已经被国家列为重要发展战略。因为网络空间和地理空间相结合已经成为实体角色载体，所以新的地理空间由网络空间来提供。当前的网络空间包括硬件基础设施的同时也包括信息流动系统和软件系统。随着时代的发展，网络空间与地理学理论相结合，同时吸收了更多领域的理论内容，出现了积极的发散性拓展。网络空间地理学是建立在传统地理学内容之上，与网络空间理论相结合、转变人地网关系的理论，主要是研究现实空间与网络空间的映射关系，绘制网络空间的可视化语言表达等等。网络空间地理学创建网络空间科学的认知以后，又创建了网络空间安全等地理学科新型知识，为地理学科新的研究视角和内容提供了保障和基础。
一、网络空间概述
（一）关于网络空间的特征与内涵
网络空间本质上是指用于连接生活和生产所需的各种基础设施以及信息技术的网络媒介，具体包含军事和工业内部网、传感网、电信网以及互联网。在工业系统中存有内嵌控制网、各种计算机系统以及安装完网络处理装置后构建的人与社会之间数据虚拟信息化空间。当前的网络空间具体可以划分成五层：第一层主要包括基础空间要素支撑的地理层，第二层主要包括网络基础设施和IT设备的物理网络层，第三层包括网络流程、应用以及数据等的逻辑网络层，第四层主要包括网络用户的账户和网络本身的虚拟角色层，第五层主要是指现实层面中实体个体为主的实体角色层。网络空间在本质上看是一个充满了各种数据的数字空间。当前，网络空间已经发展成与传统地理空间存在较大区别的社会公共领域的虚拟空间。网络空间的内涵必然包含以下相关内容：一是人类的生产生活中必须借助计算机拓展相应活动空间域，二是包含巨大的空间信息库，具有重要的战略地位，三是要在基础设施中发挥信息技术的支撑作用。
（二）关于网络空间涉及的全球治理问题分析
当前的网络空间角逐已经开启，目前各国争夺的焦点在于采用何种方式完成网络空间的全球治理。当前国际上针对网络空间的治理主要分为公共事务治理模式和以数据信息安全为治理核心的两大类型。网络空间在形成和发展至今也逐渐推动了治理理论的转变，各个国家根据自身不同的利益划分成了不同的利益集团。我国一直高度重视和积极参与网络空间的治理等相关工作，2016年国家互联网信息办发布《国家网络空间安全战略》，标志着我国的网络空间治理已经成为国家战略。
二、关于网络空间在地理学中的理论基础阐释
（一）关于网络空间地理学阐释
在网络空间地理学的内涵阐释中，可以将“空间”看成一种物质存在形式，也可以理解成是网络物质的伸张性和广延性的外在体现。人类本身的发展过程也是不断地对生存空间展开认知的过程，因此，人类的发展和生存始终以地理空间为基础。地理学研究自然环境和人之间的关系，在这一学科的研究中宏观上包括存在区域特征、实践演变以及空间分布规律的探讨，微观上还要包括人类地理环境、区域分异、演化过程以及地球表层地理环境的内容。地理学科的研究主要在于科学了解和掌握地理空间区域之间的特点即依赖性和差异性。在传统的地理学科研究中，地理空间分布和地理要素是地理环境的研究和认知的重要内容。自上个世纪的八十年代以来，地理学融合了地球信息科学的相关知识，利用信息技术手段将地球上的实体物质作为研究目标，管理、分析以及获得地理空间数据，对地理空间要素展开研究，例如“数字地球”就是对网络空间地理学理论的最好应用，运用计算机网络技术、空间地理信息技术和集成观测等技术展开对地球的模拟。
（二）关于网络空间地理学的理论基础“人——地”关系讨论
所谓的人地关系理论具体是指人地系统关系，在系统中具体包括社会子系统、经济系统和自然系统，“人——地”关系理论是地理环境与人类活动的交织关系，经过了数千年的发展，最终形成的开放的、复杂的系统关系。从人类诞生至今，“人——地”关系一直处于一定的矛盾中，只不过不同的历史时期展现出的“人——地”矛盾程度不同，因此“人——地”关系理论始终以经济、社会、环境、资源以及人口等要素相互协同和作用。中国在发展中的“人——地”关系一直强调要人与环境和谐共处，著名地理学家吴传钧院士提出协调是人地关系的共同发展目标。人地和谐共生的基本理论观点认为人地关系的处理离不开和谐的目标，人地相处的关系是原本就客观存在的，互为报应的人地关系是相互共生关系的基础，因此人类针对环境和自然资源的开发过程中要始终保持人地和谐相处，才能造就可持续发展的未来。
（三）关于“人——地——网”三者之间的关系探讨
如今，在全球范围内信息化的各种要素在网络的促动下加快了流动速度，因此，人类受地理空间的束缚力越来越少，网络空间的作用和地位与日俱增，地理空间与网络空间的相互融合及作用，对“人——地”关系产生了新的纽带作用和系统性的影响。当前，“人——地——网”关系探讨应成为网络空间地理学的核心研究内容，与传统的“人——地”关系理论相比，网络空间地理学是在信息化时代展开的对“人——地”关系的探讨，具有信息化时代的鲜明特点，经过实践研究发现，网络空间地理学主要包括以下内容：第一，相互作用的“人——地——网”机制，“人”具体指人类的生存发展活动，具体分为社会经济发展活动和分布在地理空间之内和网络空间之中的人类生活及生产活动;第二，现实空间和网络空间的映射关系，现实空间与网络空间形成了密切的交织关系，与地理空间相比，网络空间既有着空间的特征又有区别，原因在于网络空间的主体和网络信息具有区域特征，网络信息的主体位置是网络信息的纽带，通过引用的手段、方法和理论知识，展开网络世界和地理空间这两个空间的认知探讨;第三，网络空间的要素与逻辑结构体系探讨，具体包括网络空间的时空分析、数据挖掘、尺度问题、表达标准、时空基准、层次、类型以及其他构成要素。 三、关于网络空间地理学的技术路径
（一）网络空间的地理学数据采集、融合分析
正确理解和认识网络空间是有效管理和控制网络空间的基础和前提。当前网络定位的技术精度不断提升，网络空间要素的采集已经成为网络空间绘制的主要途径和手段。网络空间测绘主要集成实体定位、网络拓扑分析以及网络资源探测等途径和方法，具体需要从多个角度和纬度展开网络空间要素的分析和检测。实体资源和空间虛拟资源在地理空间和网络空间中展示出来的属性，当前的实体主要包括逻辑域、社会域、物理域实体以及网络协议等内容。空间尺度具体包括AS、POP、路由器以及IP四个方面的内容。资源的属性、状态和类型是网络空间的数据主要内容。目前，网络数据的融合要以采集数据信息的成果为基础，通过对地理空间和网络空间多类数据四线重新的存储、整合以及重组来实现数据有效管理，应用的关键技术包括：第一，地理位置和网络数据高度匹配的精湛技术，通过该项技术的应用能够整合多元化的网络资源、多源异构的数据，最终实现实体位置与网络数据的高精度匹配;第二，网络数据知识的图谱构建技术和数据时空分析技术的应用，主要以分析人文社会时空、地理空间以及网络空间的数据为基础，展开广阔空间知识图谱的构建，针对网络空间的演变态势、格局以及形态进行全面的表达和解析。
（二）可视化网络地理空间的表达研究
在网络数据的统计分析、网络描述、定位以及综合分析等方面经常应用网络空间的可视化表达，但是目前已经展开的网络空间可视化应用在效果与实际的可视化发展需求中还存在较大的差距。经过多年的积累和发展，当前的网络地理空间的可视化表达主要包括人机动态交互、图层渲染、综合制图以及符号系统等。从网络地空间的可视化必到范围和纬度上看，涵盖了虚拟地理环境、三维可视化以及二维可视化技术手段。现有的地理空间可视化表达技术主要存在以下几个方面：第一，关于可视化展示网络要素的应用，需要运用网络空间展示空间地里的属性以及利用“网络地图”，必须以网络IP地址积极绘制实体地理位置为依据，积极展示包含各类要素的地理空间和数量;第二，关于可视化描述网络关系的表达应用，这一层面的可视化表达既包括地理空间也包括虚拟网络空间二者关系的描述;第三，关于网络事件的可视化表达与分析，在网络空间地图上按照客体和主体之间的关系及相互影响，在网络空间地图上呈现出多种要素和态势的分析。
（三）网络空间行为认知与态势分析
第一，关于评估网络空间态势现状，网络空间态势主要包括大宗网络空间事件分析，针对某一网络事件和数据的分析与挖掘，然后总结出对该类事件的评估与认知，网络空间态势的评估是网络空间的认知基础和前提，能够为各级管理者提供宏观决策参考。第二，关于网络热点事件溯源和传播分析，网络的安全领域分析是其研究和分析的重点，其关注的核心问题主要包括传播结构分析、传播溯源以及传播和预测模型分析等内容，以上相关内容也是网络空间安全的支撑性研究内容。当前国内外针对网络空间态势和事件的研究主要集中在随机过程分析模型、动力模型以及时空序列分析等方面，在国内外的具体的研究中相关学者还采用复杂网络理论、网络稳定性理论以及随机图模型等分析手段，对网络热点事件加以研究和分析，对所有的网络事件的可视化分析和展示必须建立在GIS的基础之上。在国外，Facebook、Twitter等公司已经能够顺利实现将信息事件和地理信息有效结合，对国内产生大规模政治事件和自然灾害等重大公共事件展开可视化分析。当前国内的百度、微博等的功能也是建立在时间序列和GIS技术组件基础之上的网络热点事件的溯源和分析。在5G兴起的当前社会经济发展趋势下，在传播定位节点、传播模式以及传播速度等方面，都呈现出网络重叠和交叉的特点。对于网络事件的分析和传播形成半监督和分类讨论及可视化展示的模式，这样才能早日发现网络热点事件，最终形成有效的网络预测能力。
四、结语
网络空间这一特殊形态的产生给传统地理学的基础理念带来冲击的同时，也给地理学的发展带来了全新的发展机遇和挑战。网络地理空间的建立始终以空间开放性、主体多元性和位置的虚拟性为主要特点，开展网络空间地理学研究有助于国家充分利用网络空间带来的庞大数据内容和技术，开展数据的深度学习和挖掘，开展网络安全态势和事件的分析预评估，只有不断提升网络安全和地理空间分布战略布置水平，才能为国家提供更加精准的依据和风险预警。网络地理空间的建立和发展以传统的地理空间为基础，以新兴的网络技术为手段，针对地理学科的基础理论展开相关模型以及可视化表达的探讨，同时积极瞄准未来的发展需求在社会经济发展的多个领域中，展现出网络空间地理学的新形态，以为国家的网络安全和地理空间认知提供全新的科学技术支撑。
参考文献：
[1]高春东，郭启全，江东，王振波，方创琳，郝萌萌.网络空间地理学的理论基础与技术路径（英文）[J].Journal of Geographical Sciences，2019（12）.
[2]高春东，郭启全，江东，王振波，方创琳，郝蒙蒙.网络空间地理学的理论基础与技术路径[J].地理学报，2019（9）.
[3]缪治，任敏敏.基于网络爬虫的地理空间信息采集方法[J].电脑知识与技术，2019（18）.
[4]马佐霖.网络地理信息系统中空间矢量数据自动采集方法[J].电子设计工程，2019（11）.
[5]王永，李翔，任国明，田占奎.全球网络空间测绘地图研究综述[J].信息技术与网络安全，2019（5）.
[6]赵燕慧，路紫，张菁，WU Dian-shuang.地理网络空间组成关系的新变化——以马航MH370航迹跟踪/区域搜索为例[J].世界地理研究，2018（5）.
[7]张龙，周杨，施群山，罗向阳，赵海鹏.与地理空间紧关联的网络空间地图模型[J].信息安全学报，2018（4）.