1 引言 在互联网、物联网、移动通信等新技术形式高度发达的今天,网络空间(Cyberspace)已经成为人类生产生活的“第二类生存空间”,是与陆、海、空、天四类现实空间并列的第五大战略空间[1]。随着全球信息化深入推进,提升网络安全防控能力成为保障国家安全的基本要求。世界各国不断加强网络安全建设,将网络安全上升至国家战略,并密集出台相关指导性文件。2018年美国相继出台《国防部网络战略》和《国家网络战略》,意图谋求网络空间霸权[2],中俄以及欧洲各国等积极应对,全球已基本形成以美中俄欧为中心的网络空间地理格局[3]。目前,网络空间的联系在各类国际地缘关系中的位置不断提升,网络空间层面的分歧与冲突成为地缘冲突的新形式。国际货币基金组织(IMF)2019年6月27日发布的《金融科技调查报告》显示,网络安全已成为全球绝大多数国家关注的首要问题[4]。党的十八大以来,党中央高度重视网络安全工作,明确提出网络强国战略。习近平总书记强调“没有网络安全就没有国家安全”,“网络空间是人类共同的活动空间,各国应该共同构建网络空间命运共同体”[5]。2016年5月,为加快网络空间安全高层次人才培养,国务院学位委员会在“工学”门类下增设“网络空间安全”为一级学科。 当前,网络空间已成为信息化时代地理空间和地理学拓展的新领域。地理空间是网络空间实体资源与实体角色的载体,网络空间为地理空间行为提供了新的畛域。网络空间既包括网络基础设施、硬件设备等实体要素,也包括软件系统、信息流动等虚拟要素[6],其物理和信息两部分都不能离开地理空间而单独存在[7]。地理空间是人类社会存在和发展的基础,地理学家从未停止过对生存空间的认知探索与领域拓展。特别是,1987年钱学森先生正式提出地理科学的概念,将其定位为自然科学和社会科学之间汇合的科学体系,并列在自然科学、社会科学、数学科学、系统科学等十一大科学体系之中[8]。随着科技进步与经济社会发展,地理学不断吸收与融合越来越多的学科精髓,并向其他学科发散性地拓展。在经历了机械化和电气化之后,信息技术的广泛应用将人类社会带入崭新的信息化时代,海量的信息资源为地理学的理论深化与知识创新创造了条件,现代信息技术与地理学的融合,产生了地球信息科学及地理信息系统、遥感等新的学科分支。 在当前的网络信息时代,天地人机一体化的网络空间正在形成[9]。对网络空间的深入了解与科学刻画,是网络资源管理、网络安全保障与决策的重要基石。在国家需求和学科融合两大驱动力的牵引下,对网络空间的测度、认知和表达的研究不断涌现,先后产生了“通信地理学(Communication Geography)”[10]、“信息与通信地理学(Geography of Information and Communication)”[11-12]等新概念。为准确描述网络空间的理论内涵、资源要素、图谱测绘及网络空间和现实空间的映射关系,需要在传统地理学的基础上进行理论创新和方法创新,加强地理学与网络空间安全等学科的交叉融合,创建网络空间地理学(Cyberspace Geography,CG)。网络空间地理学是地理学的分支学科,是地理学研究内容从现实空间向虚拟空间的延伸,集中探讨网络空间和地理空间的映射关系,揭示网络空间安全运行机理与保障路径。作为地理学研究的重要方向与学术前沿,网络空间地理学的创建既是保障国家网络安全的战略需求,也是加快地理学学科建设的时代需求。本文在充分梳理国内外关于网络空间研究成果的基础上,探讨了网络空间的地理属性,阐述了网络空间地理学的内涵与外延,分析了其多学科交叉特征与理论基础,提出了技术路径,并对发展前景作出分析和展望。 2 网络空间的国内外研究进展 2.1 网络空间研究的文献图谱分析 基于“Web of science核心合集”数据库和中国知网(CNKI)数据库,搜索“网络空间”“网络安全”等关键词,收集20世纪70年代至2019年8月的网络空间相关国外文献2290篇、国内文献1613篇。梳理后发现,国际网络空间研究起步于1977年,早于中国(1998年)21年。国际文献自1994年发文量快速提升,早于中国(2009年)15年,两者均呈现波动上升的趋势。 从发文国家的分布来看,国家网络图谱共有39个节点、43条连接,其中美国发文最多(839),其次为中国(176)、英国(166)、加拿大(79)、澳大利亚(72)、韩国(62)和德国(41)。但澳大利亚的中心度最高,表明澳大利亚网络空间相关研究的国际影响力最大(图la)。从发文机构来看,全球共有137个节点、54条连接,网络密度为0.0058,表明研究机构之间的关系较为松散,合作研究较少,学术交流有待进一步加强。从机构的发文数量来看,麻省理工学院、多伦多大学、中国科学院、威斯康星大学、迪肯大学、清华大学的发文量较高,具有领先优势,但缺乏具有绝对优势的权威研究机构。从研究内容来看,国际研究的关键词图谱共有238个节点、447条连接,网络密度为0.0158,关键词间的关联性较强。其中互联网(internet)、网络空间(cyberspace)、网络安全(network security)等是引用频次最高的关键词(图lb)。 国内的网络空间研究尚处于起步阶段。目前共检索到发文机构131个节点、36个连接,其网络密度为0.0042,表明机构之间的相关合作仍然较少。从关键词来看,共有289个节点、358条连接,网络密度为0.0086,关联度低于国际水平;网络安全、网络空间、无线传感器网络、信息安全、赛博空间、网络空间安全、网络空间治理、国家安全等是引用频次较高的关键词。其中,信息安全和国家安全中心度最高(图2)。 2.2 网络空间研究的主题分析
图1 1977年-2019年8月国际网络空间的国家网络图谱(a)和关键词图谱(b) Fig.1 National network atlas(a)and key word atlas(b)of international cyberspace(1977-2019.08)