【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及網絡空間測繪，尤其涉及一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法及系統。
技術介紹
1、網絡空間是基于信息通信技術基礎設施構建的人造空間，用以支撐人們在該空間中開展各種與信息通信技術相關的活動，它以網絡為中心，涉及物質基礎和開展活動的行為主體，其內涵從狹義的計算機互聯網拓展至廣義的包含計算機網絡、電信網、物聯網等所有的泛在網絡。在網絡信息科學領域，重點關注網絡空間實體之間拓撲連接關系的分析和表達，卻忽略了實體空間位置信息。地圖可視化通過圖形圖像并結合圖表文字等方式，直觀、精確地表達地理要素的空間分布特征。目前，應用可視化技術構建網絡空間地圖已成為網絡空間安全、網絡空間測繪、網絡空間地理學等多個領域重點關注的研究方向。
2、然而，構建網絡空間地圖可視化表達的語言、模型和方法體系并不容易，主要原因在于：第一，網絡空間實體的類型多樣、概念抽象，尚未形成面向網絡空間的地圖符號表征體系；第二，網絡空間實體的數量龐大、關聯復雜，信息載幅量的劇增導致嚴重的視覺混亂問題；第三，網絡空間實體的地圖可視化對地圖制圖專業知識和技能的要求相對較高。
技術實現思路
1、針對上述出現的問題，本專利技術提供一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法及系統，在模型庫、符號庫、樣式庫、模板庫的協同作用下，通過數據預處理、符號配置、捆綁布局和圖層疊加等步驟，實現了快速、便捷的網絡空間實體地圖可視化構建。
2、本專利技術提供的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，包括：>
3、步驟1：構建網絡空間支撐庫；其中所述網絡支撐庫包括模型庫、符號庫、樣式庫和模板庫；
4、步驟2：基于所述模型庫構建網絡空間實體節點圖并進行預處理，得到網絡空間基礎節點圖；
5、步驟3：基于所述符號庫對所述網絡空間基礎節點圖配置符號，生成網絡空間優化節點圖；
6、步驟4：基于所述模型庫將所述網絡空間優化節點圖進行網絡連邊捆綁，生成網絡空間數據圖；
7、步驟5：基于所述模板庫將所述網絡空間數據圖與基礎地理信息底圖圖層進行疊加，得到網絡空間實體地圖。
8、進一步地，步驟1中，所述模型庫包括網絡空間數據處理模型及模型訪問接口，所述符號庫包括網絡空間節點符號和網絡空間連邊符號及符號訪問接口，所述樣式庫包括網絡空間地圖圖層樣式文件和樣式訪問接口，所述模板庫包括多個模板文件及模板訪問接口；
9、其中，所述網絡空間數據處理模型包括聚合模型、抽稀模型和布局模型；所述網絡空間地圖圖層樣式文件基于通過所述符號訪問接口調用的網絡空間節點符號和網絡空間連邊符號構成；所述模板文件基于通過所述樣式訪問接口調用的所述網絡空間地圖圖層樣式文件和通過所述模型訪問接口調用的所述網絡空間數據處理模型構成。
10、進一步地，步驟2中，所述預處理包括對重復節點和連邊、屬性信息不全和缺少空間位置信息的數據進行剔除或補全；
11、其中，所述重復節點和連邊根據空間位置距離、屬性字段信息和拓撲連接關系進行識別。
12、進一步地，所述預處理還包括節點聚合；
13、所述節點聚合具體流程如下：
14、使用空間聚類方法將網絡節點劃分為多個聚類集合，將所述聚類集合的中心點作為聚合節點，計算所述聚合節點的坐標、入度值和出度值；其中所述入度值表示終止節點為當前聚類集合中網絡節點的網絡連邊數量，所述出度值表示起始節點為當前聚類集合中網絡節點的網絡連邊數量；
15、基于所述入度值和所述出度值處理兩個聚合節點之間的網絡連邊，兩個不同聚類集合中節點有連邊則在對應的兩個聚合節點之間建立連邊。
16、進一步地，所述預處理還包括數據抽稀；其中所述數據抽稀包括根據網絡空間節點的重要性或屬性大小進行抽稀和根據網絡空間連邊的權重或屬性大小進行抽稀。
17、進一步地，步驟3中，對網絡空間基礎節點圖配置符號，具體包括：
18、步驟301：對網絡空間基礎節點圖中的網絡節點進行符號配置，對不同類型的網絡節點配置不同類型的符號；
19、步驟302：對網絡空間基礎節點圖中的網絡連邊進行符號配置，對不同類型的網絡連邊配置不同類型的線狀符號。
20、進一步地，步驟4中，所述網絡連邊捆綁布局的流程如下所示：
21、步驟401：在所述網絡連邊上增加控制點；按照預設的步長距離，增加兩個節點的連邊控制點；
22、步驟402：計算所述控制點的核密度；所述核密度計算公式如下：
23、
24、其中，k表示帶寬為h的高斯核函數，ρ(x)表示控制點x的核密度，y表示其他網絡連邊li上的控制點，li表示除控制點x所在網絡連邊的其他網絡連邊，n表示其他網絡連邊的數量；
25、步驟403：根據步驟402得出的所述核密度，估計密度梯度△ρ(t)；其中所述密度梯度是當前時刻與上一時刻的核密度差值；
26、步驟404：基于歐拉積分計算控制點的布局位置，并移動控制點；移動控制點計算公式如下：
27、
28、其中，ε＝10-5，x表示移動的距離，t表示當前時刻，h(t)表示帶寬隨時間減少的函數，h(t)＝λthmax，其中，hmax表示核密度的初始帶寬，λt∈[0.5,0.9]；
29、步驟405：對移動后的控制點應用拉普拉斯算法進行連邊平滑處理；
30、步驟406：重復執行步驟401～405多次。
31、進一步地，所述網絡連邊捆綁布局對所述連邊符號為簡單線狀符號進行使用。
32、進一步地，所述步驟5還包括：對所述網絡空間實體地圖進行圖面配置。
33、第二方面，本專利技術提供一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化系統，包括：
34、支撐庫構建模塊，用于構建網絡空間支撐庫，其中所述網絡支撐庫包括模型庫、符號庫、樣式庫和模板庫；
35、網絡數據預處理模塊，用于根據所述模型庫構建網絡空間實體節點圖并進行預處理，得到網絡空間基礎節點圖；
36、網絡符號配置模塊，用于根據所述符號庫對所述網絡空間基礎節點圖配置符號，生成網絡空間優化節點圖；
37、網絡連邊捆綁模塊，用于根據所述模型庫將所述網絡空間優化節點圖進行網絡連邊捆綁，生成網絡空間數據圖；
38、網絡圖層疊加模塊，用于根據模板庫將所述網絡空間數據圖與基礎地理信息地圖圖層進行疊加，得到網絡空間實體地圖。
39、本專利技術的有益效果：
40、(1)本專利技術在模型庫、符號庫、樣式庫和模板庫的協同作用下，通過數據預處理、符號配置、捆綁布局和圖層疊加等步驟，實現了快速、便捷的網絡空間實體地圖可視化構建，為網絡空間與地理空間的耦合表征提供了新方法。根據連邊捆綁操作對網絡連邊進行路徑重規劃，以突出網絡高階結構，減少視覺混亂。并且整個可視化過程可在模板庫的支撐下實現快速構建，模板庫提供了各個步驟的配置參數信息一體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，步驟1中，所述模型庫包括網絡空間數據處理模型及模型訪問接口，所述符號庫包括網絡空間節點符號和網絡空間連邊符號及符號訪問接口，所述樣式庫包括網絡空間地圖圖層樣式文件和樣式訪問接口，所述模板庫包括多個模板文件及模板訪問接口；
3.根據權利要求1所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，步驟2中，所述預處理包括對重復節點和連邊、屬性信息不全和缺少空間位置信息的數據進行剔除或補全；
4.根據權利要求3所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，所述預處理還包括節點聚合；
5.根據權利要求3所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，所述預處理還包括數據抽稀；其中所述數據抽稀包括根據網絡空間節點的重要性或屬性大小進行抽稀和根據網絡空間連邊的權重或屬性大小進行抽稀。
6.根據權利要求1所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法
7.根據權利要求1所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，步驟4中，所述網絡連邊捆綁布局的流程如下所示：
8.根據權利要求7所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，所述網絡連邊捆綁布局對所述連邊符號為簡單線狀符號進行使用。
9.根據權利要求1所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，所述步驟5還包括：對所述網絡空間實體地圖進行圖面配置。
10.一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，步驟1中，所述模型庫包括網絡空間數據處理模型及模型訪問接口，所述符號庫包括網絡空間節點符號和網絡空間連邊符號及符號訪問接口，所述樣式庫包括網絡空間地圖圖層樣式文件和樣式訪問接口，所述模板庫包括多個模板文件及模板訪問接口；
3.根據權利要求1所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，步驟2中，所述預處理包括對重復節點和連邊、屬性信息不全和缺少空間位置信息的數據進行剔除或補全；
4.根據權利要求3所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，所述預處理還包括節點聚合；
5.根據權利要求3所述的一種支撐庫協同的網絡空間實體地圖可視化方法，其特征在于，所述預處...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張政，成毅，曹一冰，張江水，范劭競，崔虎平，趙帥，閆芳，
申請(專利權)人：中國人民解放軍網絡空間部隊信息工程大學，
類型：發明
國別省市：
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