社会性媒体和社交网络的影响范围不断扩大,对人类社会生活各个方面产生革命性影响。人类社会组织方式和人类社会行为活动模式彻底得到了改变,人类社会关系和活动行为从现实物理空间(Physical Space)延伸到与之平行另一空间——虚拟网络空间(Virtual Space)。对虚拟社交网络空间人类社会关系形成机制和行为时空间特征的研究成为当前众多学科包括网络社会学、行为地理学、人类行为动力学研究的热点。然而,由于数据的瓶颈,研究人类社会关系与研究人类行为时空间特征通常被作为独立的问题在各自的领域在研究。目前,对人类社会关系的形成和组织结构这一独特的社会行为时空特征的研究还相当匮乏,特别是在虚拟网络空间中,空间要素是否还像物理空间中对人类社会联系起着重要的作用也亟待解决。本论文的主要研究工作包括以下四个部分：1.基于大型社交网络——腾讯QQ朋友网络的海量人际社交关系和个体空间行为数据,辅助计算机仿真程序,获取了观察环境下、模拟仿真环境下和校正环境下三种人际社会关系概率和人际社交强度概率密度的空间分布；基于单要素分析法,验证了地理空间要素在虚拟网络空间的存在性和重要性,揭示了强社交网络中人际关系概率和交互概率的“城际-城内”二元混合空间模式。虚拟网络空间人际社会关系概率和社交强度概率密度的“距离衰减效应”普遍存在;人际社交强度概率密度的分布较为严格地服从“同心圆”模式,而人际社会关系的概率还同时受到“地理边界效应”的影响。2.基于信息熵理论,分析了个体社会关系地理空间分布在时变和空变条件下的标度。研究个体社会关系地理空间分布概率密度这一离散型随机变量在二维空间不同尺度条件下信息熵的衰减过程;并将该方法推广到时间维,分析时变条件对人际社会关系空间分布信息熵和不确定性的影响。研究结果显示人类在虚拟网络中拓展社交关系的的行为模式并非原先想象的那么随机和不可预知,人际社会关系空间分布具有较低的信息熵和空间不确定性,具有一定程度的预测性。3.基于大型社交网络——新浪微博海量的人际社交关系数据和人的空间地理位置数据,以城市为尺度对个体用户的社交关系链聚合,构建城际地理社交关系网,研究虚拟网络空间城市社交关系网络结构和城市空间交互模型。研究结果显示,中国城际社交网络具有全局异构性,距离这一空间要素对虚拟网络空间城市交互依然起着作用,但是相比于物理空间城市网络,虚拟网络空间距离因子对城市间联系强度的影响已经明显减弱。4.从微观尺度到宏观尺度,从网络拓扑特征到网络空间特征,对强关系型社交网络——腾讯QQ朋友关系网络和弱关系型社交关系网络——新浪微博社交网络各个方面进行了对比。研究结果显示：1)从网络拓扑特征看,从强关系型社交关系网络到弱关系型社交关系网络,人对外社交关系的自由度变得更大,城际网络变得更加异构和不均衡；2)从网络空间特征看,从强关系社交关系网络到弱关系社交关系网络,距离对人际社交关系概率和城市空间相互作用力的影响都在逐渐减弱。