网络安全态势可视化将大量抽象的网络安全数据用图形图像的方式展现出来,减少了数据分析的工作量,方便了网络管理人员对网络总体安全状况的把握。目前,这个领域已有的研究成果或多或少存在视图混乱、表现形式单一、无法地理定位等问题。本文针对这些问题开展研究,提出了多级网络安全态势地图,设计了基于地理信息系统(GIS)的网络安全态势可视化方法,通过原型系统验证了方法的可行性。主要研究工作如下:1)对当前网络安全态势可视化的主流技术进行研究,分析了这些技术中存在的不足之处;对四种可视化技术进行了研究对比,阐明了各种可视化技术的研究特点;分析了GIS的作用及开发工具。2)提出了多级网络安全态势地图,结合GIS特点对态势地图的视图结构、显示输出、视图控制及人机交互等进行设计。态势地图将网络安全态势信息分级展示,增加了网络安全态势信息显示的直观性,解决了网络安全态势可视化的视图混乱等问题。3)深入研究了多级网络安全态势地图体系结构,针对网络安全态势信息的特点,研究了网络安全态势地图的生成算法,从技术上解决了网络安全态势信息在GIS地图上的动态绘制问题;同时,对视图控制、人机交互和双屏显示等技术进行了研究。4)设计实现了多级网络安全态势地图原型系统,该系统验证了态势地图的可行性,生成的地图地理位置明确、视图清晰且表现形式丰富多样。本文的研究工作是对网络安全态势地图化的一个探索与尝试,为网络安全态势可视化的研究提供一个新思路。