一种地网耦合的多粒度时空对象可视化方法

1.本发明涉及一种地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，属于时空数据建模与可视化技术领域。


背景技术：

2.网络空间安全关系到国家安全，网络空间中的设备分布、信息流通与拓扑结构等都依附于真实地理空间而存在，并可以看作真实地理空间的平行拓展，具有多层次、虚实结合、跨域关联的特点。在网络空间测绘领域，通常将网络空间分为物理层、逻辑层与社交层三层，以建立多层次、多维度的网络空间理论体系。如何构建跨层次跨域的网络空间实体模型，挖掘网络空间与地理空间的关联关系，描述地网耦合的特点，是绘制网络空间地图，维护网络安全，感知网络态势的重要基石。
3.国内外学者关于时空数据建模的研究可以追溯到20世纪70年代，早期研究把时间问题引入空间和属性信息变化中，提出关于时空数据模型的基本概念和理论，如hagerstrand最早提出时空立方体模型。20世纪80年代学者主要对时态技术和数据库技术的融合与集成展开研究，集中于对时态数据库及其查询语言的探讨和研究，时空数据模型主要包括序列快照模型、基态修正模型和时空复合模型等。20世纪90年代，研究重点逐渐转向时空的复杂结构、逻辑特征和修正已有模型等方面，如面向对象的时空数据模型、基于事件的时空数据模型、基于特征的时空数据模型、基于过程的时空数据模型以及对相关时空模型的改进。近年来时空数据建模研究进一步向方法技术和领域应用等多个方面发展，在建模理论与技术方面，研究者们从时空结构、时空尺度、时空信息意义以及时空模型的存储和索引机制等多个方面进行深入探讨。在应用方面,时空数据建模已经应用于解决土地、交通等领域的具体问题，并被进一步应用于商业领域的相关数据建模与分析。
4.国内外专家从不同的认知角度进行了时空表达与建模理论大量的研究工作，其中主要包括：基于传统的静态数据模型扩展、面向对象表达时空数据模型、基于对象变化时空数据模型、时空集成时空数据模型、以过程为核心时空数据模型、基于几何代数的多维统一数据模型。在网络空间时空数据模型构建的研究方面：目前通用的网络时空数据模型被认为需表达以下层次的时空语义：空间语义表达，即网络要素的几何特征、属性特征、网络拓扑关系；时间语义表达，即网络要素空间属性和网络拓扑的时态变化情况。但是目前国内外通常将网络空间中的实体定义为组成网络的各级设备以及网络空间中起作用的数字事物，物理世界、社会世界中几乎所有事物都可以被网络化，拥有网络实体映射。所以网络实体不仅包含拥有网络属性的物理设施，还包含如社交账号、软件等各类虚拟的网络空间虚拟资源，是跨越物理和虚拟世界的存在，且其动态变化可以影响并改变其他网络实体与真实实体的行为，与自然地理要素、社会经济要素、社会人文要素跨域关联或耦合，具有地网耦合的特征，当前现存的时空数据模型难以很好地描述具有地网耦合特点的网络空间实体。
5.为此，有人对网络实体的分类与识别以及对网络空间实体时间、空间等属性的描述问题展开研究，也为解决网络实体难以跨层关联融合、覆盖和特征描述不全的问题，建立
了多层次的网络空间实体化模型。但是上述研究与建模均在单一层次背景下开展，呈现出非地理空间即网络空间的局面，无法解决网络空间实体跨层次跨域活动关联的问题，影响了网络空间与地理空间全面统一的表达，可视化效果差。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，以解决目前可视化效果差的问题。
7.本发明为解决上述技术问题而提供一种地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，该可视化方法包括以下步骤：
8.1)获取待可视化的网络事件；
9.2)建立地网耦合实体模型，所述地网耦合实体模型包括有属性特征描述模块与地网关联逻辑描述模块，利用属性特征描述模块对网络事件中实体的分布与属性特征进行描述；利用地网关联逻辑描述模块从网络空间物理层、逻辑层与社交层三个方面对网络空间实体进行描述，并描述网络事件发生后网络空间实体属性状态的改变与真实地理空间中各类要素的变化；
10.3)将地网耦合实体模型描述结果作为可视化内容，按照所选择的可视化方式对可视化内容进行展示。
11.本发明在多粒度时空对象模型的建模方法的基础上，重新构建了地网耦合实体模型，利用该模型能够进行多粒度地描述网络空间实体的属性特点，充分考虑了网络空间实体的多层级性，重点突出其具有认知与行为能力进行跨域活动，又能根据地网逻辑关联直接模拟网络事件中实体的动态演化过程，表达地网耦合的特点，提高了可视化效果。
12.进一步地，所述属性特征描述模块用于从固有属性特征、层级组成和认知行为三个方面对网络事件中实体的分布与属性特征进行描述。
13.本发明从固有属性特征、层级组成和认知行为三个方面对网络事件中实体的分布与属性特征进行描述，能够实现对网络空间实体全方面的描述。
14.进一步地，所述的地网关联逻辑描述模块对于物理层的描述指的是网络事件直接作用的、包括各类网络信息系统的基础设施、接入网络系统中的传感设备与虚拟账号所映射的物理实体的网络空间实体所在的网络空间层次。
15.进一步地，所述的地网关联逻辑描述模块对于社交层的描述指的是对网络空间社交层的网络空间实体的行为与认知属性进行描述。
16.本发明能够从物理层、逻辑层与社交层三个方面对网络空间实体进行描述，实现了对网络事件在不同角度跨域耦合与逻辑响应的描述。
17.进一步地，当所述网络事件为网络攻击事件时，所述地网关联逻辑描述模块对网络攻击事件的采用形式化表达方式进行描述，包括事件起止时间、事件结构、事件影响三部分，其中，起止时间指自网络攻击发动开始至回归正常运行，事件结构指攻击类型、攻击方式、攻击对象，事件影响包括对真实地理空间自然地理要素、社会经济要素与社会人文要素的影响以及对网络空间实体属性的改变。
18.本发明对于网络攻击事件采用事件起止时间、事件结构、事件影响的形式化表达方式，能够准确描述网络攻击事件。
19.进一步地，所述步骤3)在进行可视化展示时，确定可视化的对象的网络空间实体，按照不同层次组成关系与空间分布，将网络空间实体映射至真实地理空间，采用地理位置图布局、层次图布局与时序图布局结合的可视化表达方式进行展示。
20.进一步地，所述的地理位置图布局采用gis可视化的形式进行展示，使用点、线、面的表达形式来展示网络实体，并根据视口的变化进行对应层级的切换。
21.本发明能够根据展示内容适应性调整展示方式，进一步提升了可视化展示效果。
22.进一步地，当所述网络事件为网络攻击事件时，可视化内容确定为网络攻击目标、攻击手段、攻击效果、网络舆情四个方面，利用统计图表与词云图来模拟网络攻击对真实地理空间带来的生产生活影响。
附图说明
23.图1是本发明所采用的网络空间实体建模基本过程流程图；
24.图2是本发明中地网耦合实体模型框架图；
25.图3是本发明所采用的地网关联逻辑认知行为模型图；
26.图4是本发明所采用的地网关联逻辑图；
27.图5是电力系统网络攻击模拟可视化流程图；
28.图6a是网络攻击模拟可视化的旭日图；
29.图6b是网络攻击模拟可视化的柱状图；
30.图6c是网络攻击模拟可视化的热力图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
32.本发明通过建立地网耦合实体模型，利用地网耦合实体模型中的属性特征描述模块对网络事件中实体的分布与属性特征进行描述；利用地网耦合实体模型中的地网关联逻辑描述模块从网络空间物理层、逻辑层与社交层三个方面对网络空间实体进行描述，并描述网络事件发生后网络空间实体属性状态的改变与真实地理空间中各类要素的变化；然后将地网耦合实体模型描述结果作为可视化内容，按照所选择的可视化方式对可视化内容进行展示。该方法的实现流程如图5所示，下面根据具体的实例对本发明的实现过程进行详细说明。
33.1.构建地网耦合实体模型，并利用地网耦合实体模型对网络事件进行描述。
34.地网耦合实体模型的建立首先要将网络空间实体进行对象化处理，相比于其他模型，多粒度时空对象模型打破了传统gis固有的建模模式，具有较好的空间拓展性以及交互性。每个时空对象具有“属性特征、时空参照、空间位置、空间形态、组成结构、关联关系、认知特征、行为能力”8个固有属性，本发明继承多粒度时空对象模型对网络空间实体建模，步骤分为四个部分，如图1所示。
35.(1)复杂网络空间实体化，对客观存在于网络空间的主要事物进行抽象简化与实体化；
36.(2)网络空间目标的认知与抽象，利用多粒度时空数据模型的8个固有属性对每个网络空间目标进行认知与抽象，并生成多粒度时空实体；
37.(3)多粒度时空实体逻辑对象化，将抽象结果按照规范组织成多粒度时空对象数据模型；
38.(4)多粒度时空对象数据化。
39.本发明构建的地网耦合实体模型对多粒度时空对象模型进行拓展，构建地网耦合实体模型以更好地描述网络空间目标属性以及网络空间和地理空间的跨域关联，如图2所示。该地网耦合实体模型由属性描述模块与地网关联逻辑描述模块两部分组成。该模型可以被描述为四元组：solid model＝《conceptscyber,conceptsgeo,associations,rules》。其中，conceptscyber＝{cyberspace entities,level，{a1}}代表网络空间各类实体概念集，cyberspace entities表示网络空间中的各类实体，level表示网络空间实体所属的三个层级，{a1}是将网络空间实体按照多粒度时空模型的建模方式所拥有的各类属性集；conceptsgeo＝{geography entities,{a2}}代表地理空间各类实体概念集，geography entities表示网络空间各类实体所映射的地理空间实体，{a2}代表地理空间实体的各类属性，包括自然地理属性、经济属性与社会属性等；associations＝{a(c1,c2)|c1∈conceptscyber,c2∈conceptsgeo}是网络空间实体与地理空间实体的关联映射关系集，具体指网络空间实体与对应地理空间实体的语义关系与空间位置关系；rules＝{rules}是各类网络事件的响应规则集。其中，包括网络空间与地理空间实体通过逻辑层关联响应的基本逻辑关系规则与做出响应决策的基本规则，以及社会价值损失计算规则等。
40.属性描述模块继承多粒度时空对象模型，将网络空间实体的属性特征、时空参照、空间位置、空间形态集成为固有属性特征，组成结构与关联关系集成为层级组成模块；将行为能力与认知能力集成为认知行为模块。其中，网络空间实体通过认知与行为能力不断与网络空间与地理空间进行交互从而产生关联，所以认知行为模块是连接地网关联模块的纽带；在地网关联逻辑描述模块中，“多层次”指网络空间物理层、逻辑层与社交层三层。网络空间事件(例如网络攻击)作用于网络空间实体带来属性改变，以各类网络设备为代表的网络空间实体的改变直接映射至网络空间的物理层，表现为损坏或者中断服务等；以设备管理人员、社交用户等为代表的网络空间“社交层”的网络空间实体具有行为与认知属性，该类实体可利用认知属性通过知识储备与网络舆情做出相应决策。同时引入状态变量用于描述网络攻击后网络空间实体属性状态的改变与真实地理空间中各类要素的变化。
41.与传统的多粒度时空对象属性描述不同的是，网络空间实体建模需体现实体在网络空间各个层次的属性特征，因此，本发明的地网耦合实体模型中的属性描述模块用于从固有属性特征、层级组成和认知行为三个方面进行描述，固有属性有四类特征，下面对这4类特征分别进行介绍。
42.(1)属性特征
43.分布在不同层次的各类网络空间实体在真实地理空间中总是有物理实体与之一一映射，因此，在对其进行基本的属性描述时，不仅要考虑其在网络空间的属性，还要考虑与其对应的物理实体。对属性特征的形式化描述如下：
44.value＝{name,type,physical entity,cognitive ability,behavioral capacity}value是实体属性合集，其中包括网络空间实体的名称(name)、实体类型(type)、所映射的物理实体(physical entity)以及是否具有认知能力(cognitive ability)与行为能力(behavioral capacity)。
45.(2)时空参照
46.时空参照包括时间参照与空间参照。在网络空间中，时间参照系通常需要主参照系、他参照系与自参照系。主参照系通常采用国际标准时间参照，他参照系用于描述网络空间中不断发生的网络事件发展过程，自参照系指实体本身的时间特征，如以出厂或出生为参照。对时间参照的描述如下，其中，time
main
,、time
he
、time
self
分别代表主参照系、他参照系与自参照系。
47.time
main
＝{t
internationality
…
}
48.time
he
＝{t
begin
,t
conduct
,t
finish
}
49.time
self
＝{t
born
,t
grow
,t
perish
}
50.times＝{time
main
,time
he
,time
self
}
51.空间参照由地理空间参照系与网络空间参照系两部分组成。地理空间参照系中，通常基于某种通用坐标参照系描述网络空间实体所映射的地理实体的具体位置；网络空间参照系中，通常基于网络实体所处网络层级的不同对其进行描述。
52.(3)空间位置
53.由于网络空间实体分为设备实体与虚拟实体两部分，虚拟实体依附于设备而存在，因此，只需对设备实体所在的网络空间参照系与地理空间参照系进行描述。其中，设备实体的地理位置可以基于主参照系、父参照系与自参照系进行描述，通常是基于某种通用坐标参照系给出具体的xyz坐标。形式化描述如下：position
geo
＝{geo
x
,geoy,geoz}
54.设备间的空间位置关系则是在统一投影坐标系下两坐标之间的距离，计算公式为:
[0055][0056]
式中，(xi,yi,zi)和(xj,yj,zj)代表相应实体的地理空间坐标。
[0057]
对于设备实体的网络空间位置描述分为绝对参照系与相对参照系两类。网络空间中根据全球互联网的拓扑关系，可以分为国家间、国家内、as域间、as域内、pop级、路由器级与ip级，绝对参照系指根据网络空间实体ip所处的拓扑等级对其在整个网络空间拓扑结构中的定位。其形式化描述可以采用四元组的形式：《entity,country,region,level》，例如，一台位于河南省的个人电脑可以被描述为《personal computer，china，henan province，ip level》。
[0058]
相对参照系用以描述在进行网络拓扑探测时，以任意一台主机为起点，为获取拓扑结构信息向目的主机发送探测并采集返回的信息来分析网络的拓扑结构状况，从而确定该主机与目的主机的相对位置。其形式化描述可以采用三元组的形式：《entitys,entityt,distance》。其中，entitys代表信号发出的设备，entityt代表被探测的目标设备，distance代表拓扑距离的远近，将信号发出设备与最邻接信息传输设备的距离看做单位距离d，每经过一个设备就增加一个单位距离，两台设备的相对距离即：
[0059][0060]
(4)空间形态
[0061]
空间形态要表达不同网络空间实体在不同网络事件中不同时间、不同层次、不同
场景的状态特征。以网络攻击场景下的地网融合信息系统实体为例，空间形态的形式化描述如下：
[0062]
time＝{t
begin
,t
conduct
,t
finish
}
[0063]
tier＝{cyber
physical
,cyber
logical
,cyber
social
}
[0064]
scene＝{scene1,scene2,
…
scenen}
[0065]
state＝{state
attack
,state
working
,state
control
}
[0066]
time代表不同网络事件发生的时间序列，tbegin,tconduct,tfinish分别代表事件的开始、发展与结束；tier表示网络空间实体存在的不同网络空间层次，cyberphysical,cyberlogical,cybersocial分别代表网络空间的物理层、逻辑层、社交层；scene代表不同的网络事件场景；state表示网络空间实体的状态，分别为受到攻击、正常运转与在控制中。
[0067]
层次组成采用两类特征进行描述，包括有组成结构和关联关系，下面分别对其进行介绍。
[0068]
(1)组成结构
[0069]
层级组成模块主要用于描述网络空间中设备实体的架构。对于具有地网耦合特征的网络信息系统中的实体，在物理组成结构上往往具有多层级、多粒度的特点。以电力信息系统为例，多层级指该系统实体依托省、市、县级别分层，且每层组成关系大致相同；多粒度指不同时空对象可以组合成更大尺度的时空对象，例如某市变电站体系可以由变电站、电力线、电力塔等组成。
[0070]
(2)关联关系
[0071]
具有地网耦合特征的网络信息系统中的实体在信息流动与交换时，往往具有多元动态、多维关联的特点。仍以电力信息系统为例，多元动态指该系统实体之间具有执行与控制、上下级关联的特点，如上一级变电站瘫痪会导致负荷中心变电所不能正常运行；多维关联体现在地网融合信息系统实体的层级组成结构以及与社会各方利益相关者的联系上，如美国国家标准与技术研究院(nist)2020年提出的智能电网互操作性标准框架和路线图中，描述了电力生产部门、运营管理部门、电力分销部门、电力发送部门、服务提供部门、市场与消费者七大组成部分的关联关系与多维度信息流动。
[0072]
认知行为主要包括有行为能力和认知能力。
[0073]
(1)行为能力
[0074]
根据多粒度时空对象性为特征的描述方法，时空对象行为的触发方式有“时间触发、规则触发、事件/消息触发、状态触发”四类，大部分触发方式为事件/消息触发；时空对象行为的分类有“信息传输行为”与“状态变化行为”两类，并从“行为类型、行为能力、环境影响因素、行为触发条件、行为作用对象、行为设计模型”六个方面设计时空对象行为特征的描述框架。
[0075]
(2)认知能力
[0076]
认知能力是描述多粒度时空对象自主学习认知或群体决策的基础，主要包括时空对象获取信息、处理信息、理解信息、形成决策、操作控制、发布信息等。时空对象之间的认知关系可以表达为“时间认知关系”与“逻辑认知关系”。时间认知关系即时空对象在某个特定时间节点或某个时间段的认知行为，逻辑认知关系是指对某一特定对象的变化和演化可以用“事件-状态”机制进行推断与认知。
[0077]
对于地理空间实体属性描述：
[0078]
在地网耦合实体模型中，对于地理空间的实体属性描述并不侧重于对实体本身属性的描述，而是侧重于其附加的自然地理属性、经济属性与社会属性。自然地理属性即地理空间位置；经济属性即实体自身的价值与附加价值，例如，当实体是某台设备时，附加价值是指设备内保存的信息所附加的价值，当实体是具有社会属性的人时，附加价值是指其通过劳动对社会体现的价值；社会属性是指该类实体是否具有社会影响能力，体现在认知决策与舆论能力两个方面。
[0079]
地网关联逻辑描述模块从网络空间物理层、逻辑层与社交层三个方面对网络空间实体进行描述，并描述网络事件发生后网络空间实体属性状态的改变与真实地理空间中各类要素的变化，如图3所示。网络空间与地理空间之间的关联是表达空间信息联动的纽带，还是开展时空大数据关联分析、预测分析和决策支持的基础。网络攻击的作用范围涵盖网络空间的三大层次，因此地网关联不仅指地理位置、层级的关联，还要考虑网络空间攻击事件发生后与真实地理空间之间的逻辑关联。本发明以网络攻击为例对该模块采用地网关联逻辑图描述与事件形式化表达。其中，地网地关联逻辑图如图4所示，网络攻击的开展在网络空间，直接改变物理层实体的属性，实体依附的设备状态改变映射至地理空间的自然地理要素，进而影响社会经济要素以及社会舆论，形成新的社会人文要素，并扩充与映射至网络空间的社交层，发酵为网络舆情，最终影响网络空间实体的认知与行为。
[0080]
2.根据地网耦合实体模型描述结果确定可视化内容，按照所选择的可视化方式对可视化内容进行展示。
[0081]
以某地区电力系统的网络攻击事件为例进行说明，利用交互手段进行统计与可视化表达。可视化主要技术实现流程如下：
[0082]
(1)收集相关资料。收集某地区各发电厂、变电站、电力线及电力塔的分布与属性数据；收集该地区2020年国民生产总值等与损失计算相关的数据资料与计算模型；利用网络爬虫技术爬取微博2020-2021年关于网络攻击停电的相关舆情数据。
[0083]
(2)数据清洗与预处理。将得到的电力系统原始qmd格式的电力点数据与线数据转换成geojson格式数据并按照实体类别进行分类与建库，剔除无效数据信息，对爬取获得的网络舆情数据进行分词与清洗统计处理。
[0084]
(3)确立可视化方案。根据可视化模型确定可视化内容，选择合适的表达方法。
[0085]
(4)前端可视化表达。以cesium三维数字地球为基础，基于osm地图，采用b/s框架，利用opengl渲染图形，使用vscode2019开发环境，完成了电力信息系统的用户界面搭建，实现三维数字地球显示与动态可视化交互。
[0086]
按照“事件-模块分解-内容确定-空间映射-表达方式”的可视化方法体系，属性描述模块用于描述电力信息系统中实体的分布与属性特征，根据前面确定的电力信息系统涉及到的8类对象，确定可视化的对象为“发电厂”、“发电站”、“电力线”与“电力塔”四类实体。按照不同层次组成关系与空间分布，将这四类网络空间实体映射至真实地理空间，采用地理位置图布局、层次图布局与时序图布局结合的可视化表达方式进行展示。
[0087]
地理位置布局采用传统gis可视化的形式，使用点、线、面的表达形式对河南省电力信息系统整体分布进行展示。其中，电力塔实体采用点数据表达；不同颜色的线分别代表电力线实体中的超高压输电线路、高压输电线路与中低压配电线路；发电厂、变电站实体分
别使用不同颜色的面数据表达。当视口改变时，实体层级展示随之变化。该模块与其他不同视图之间可进行关联协同。
[0088]
根据图5可视化流程，将该模块可视化内容确定为网络攻击目标、攻击手段、攻击效果、网络舆情四个方面，利用统计图表与词云图等表达手段模拟网络攻击对真实地理空间带来的生产生活影响。其中，图6b为柱状统计图，能够直观地表达各地市发电厂、变电站、输电线路的数量，用以进行攻击目标的初步判定；图6c为笛卡尔坐标系热力图，用以表示一个自然日内常见网络攻击类型统计数据，横轴表示一个自然日，纵轴表示各类攻击手段，热力图核心表示在该时段该攻击手段的发生次数。
[0089]
当某地区的某网络空间实体受到网络攻击时，地理图中与该实体关联的实体交互变为红色，状态为停止工作，是为直观的攻击效果，间接攻击效果体现在图6a旭日图中，该图用于统计真实地理空间中社会经济因素的直接损失与间接损失，由于一次停电中各类用户群体停电时长不同，根据用户停电损失函数估算曲线可知当停电持续时间超过8小时后，停电损失曲线趋于直线，停电趋于平稳，因此实验取平均停电时长8小时计算与展示此次停电模拟带来的直接损失与间接损失。
[0090]
本发明从跨域关联的网络空间实体建模角度入手，继承多粒度时空对象模型的建模方式，提出地网耦合实体模型，较好地描述了网络空间实体的特点，以及网络攻击事件对地网关联逻辑影响的关系。根据该模型开发了电力信息系统网络攻击模拟可视化系统，对电力系统网络攻击进行了可视化模拟。实验结果表明，该模型可以充分考虑网络空间实体的多层级性与认知行为的特点，直接模拟实体的动态演化过程，且可视化表达方法做到了地网耦合展示与分析，清晰地表达了电力系统网络攻击过程中对自然地理要素、社会经济要素、社会人文要素的影响，验证了模型的合理性和有效性。

技术特征：
1.一种地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，其特征在于，该可视化方法包括以下步骤：1)获取待可视化的网络事件；2)建立地网耦合实体模型，所述地网耦合实体模型包括有属性特征描述模块与地网关联逻辑描述模块，利用属性特征描述模块对网络事件中实体的分布与属性特征进行描述；利用地网关联逻辑描述模块从网络空间物理层、逻辑层与社交层三个方面对网络空间实体进行描述，并描述网络事件发生后网络空间实体属性状态的改变与真实地理空间中各类要素的变化；3)将地网耦合实体模型描述结果作为可视化内容，按照所选择的可视化方式对可视化内容进行展示。2.根据权利要求1所述的地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，其特征在于，所述属性特征描述模块用于从固有属性特征、层级组成和认知行为三个方面对网络事件中实体的分布与属性特征进行描述。3.根据权利要求1所述的地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，其特征在于，所述的地网关联逻辑描述模块对于物理层的描述指的是网络事件直接作用的、包括各类网络信息系统的基础设施、接入网络系统中的传感设备与虚拟账号所映射的物理实体的网络空间实体所在的网络空间层次。4.根据权利要求1所述的地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，其特征在于，所述的地网关联逻辑描述模块对于社交层的描述指的是对网络空间社交层的网络空间实体的行为与认知属性进行描述。5.根据权利要求1-4中任一项所述的地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，其特征在于，当所述网络事件为网络攻击事件时，所述地网关联逻辑描述模块对网络攻击事件的采用形式化表达方式进行描述，包括事件起止时间、事件结构、事件影响三部分，其中，起止时间指自网络攻击发动开始至回归正常运行，事件结构指攻击类型、攻击方式、攻击对象，事件影响包括对真实地理空间自然地理要素、社会经济要素与社会人文要素的影响以及对网络空间实体属性的改变。6.根据权利要求1-4中任一项所述的地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，其特征在于，所述步骤3)在进行可视化展示时，确定可视化的对象的网络空间实体，按照不同层次组成关系与空间分布，将网络空间实体映射至真实地理空间，采用地理位置图布局、层次图布局与时序图布局结合的可视化表达方式进行展示。7.根据权利要求6所述的地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，其特征在于，所述的地理位置图布局采用gis可视化的形式进行展示，使用点、线、面的表达形式来展示网络实体，并根据视口的变化进行对应层级的切换。8.根据权利要求6所述的地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，其特征在于，当所述网络事件为网络攻击事件时，可视化内容确定为网络攻击目标、攻击手段、攻击效果、网络舆情四个方面，利用统计图表与词云图来模拟网络攻击对真实地理空间带来的生产生活影响。

技术总结
本发明涉及一种地网耦合的多粒度时空对象可视化方法，属于时空数据建模与可视化技术领域。本发明通过建立地网耦合实体模型，利用地网耦合实体模型中的属性特征描述模块对网络事件中实体的分布与属性特征进行描述；利用地网耦合实体模型中的地网关联逻辑描述模块从网络空间物理层、逻辑层与社交层三个方面对网络空间实体进行描述；然后将地网耦合实体模型描述结果作为可视化内容，按照所选择的可视化方式对可视化内容进行展示。本发明充分考虑了网络空间实体的多层级性，重点突出其具有认知与行为能力进行跨域活动，又能根据地网逻辑关联直接模拟网络事件中实体的动态演化过程，表达地网耦合的特点，提高了可视化效果。提高了可视化效果。提高了可视化效果。


技术研发人员：胡校飞 孙姝娅 周杨 施群山 张衡 蓝朝桢 李鹏程 吕亮 刘龙辉 齐凯 赵璐颖 黄高爽 苑婧 张呈龙 李玉涵 史世豪 侯铭波 甘文建 刘一帆
受保护的技术使用者：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/8/24