基於插值預測的線面類型gis矢量數據偽裝與還原方法
2023-06-08 22:57:46
專利名稱：基於插值預測的線面類型gis矢量數據偽裝與還原方法
技術領域：
本發明屬於地理信息安全領域，具體涉及一種基於插值預測方法進行線面類型GIS矢量數據偽裝與還原的方法。
背景技術：
目前，信息隱藏已成為信息安全研究中除密碼學之外的另一重要分支，而信息隱藏中最為重要的兩大分支為信息偽裝(隱寫術)和數字水印。信息偽裝和數字水印二者雖然在形式上都採用了隱藏消息的機制，但在使用目的、保護對象、秘密信息性質、通信方式、性能要求、攻擊形式等諸多方面存在較大不同。其中，數字水印主要用於版權認證，而信息偽裝是一種秘密通信的手段，它通過隱藏秘密數據的存在性來獲得秘密通信的安全。信息偽裝與數字水印在信息隱藏技術十餘年的發展史中一直是研究的兩大熱點，但由於商業利 益驅動，數字水印技術發展更為成熟，而信息偽裝技術的發展相對滯後。目前，在信息偽裝的研究方面，所針對的載體數據類型主要包括圖像、視頻、遙感影像、DEM等。GIS矢量數據由於其特定的數據結構，多樣的數據組織方式，複雜的空間關係，以及精度高、冗餘少等特性，使得針對GIS矢量數據的信息偽裝研究具有一定的特殊性和較大難度。
發明內容
針對當前GIS矢量數據信息偽裝研究上的不足，本發明的目的在於基於插值預測方法，提出一種針對線面類型GIS矢量數據的偽裝與還原方法，以有效提高GIS矢量數據在數據傳輸、發行過程中的安全性。為了實現上述目的，本發明方法所採取的技術方案主要包括以下過程(1)偽裝過程步驟一，設置一個二進位格式的長度為n的隨機序列信息M = {MJ，其中i = 0，I,…，n-1 ；步驟二，打開一個線面類型GIS矢量數據文件，確定該圖層的冗餘數據起始位，並由此確定冗餘位的取值範圍(min,max),根據偽裝要求,在區間[max, IOOOmax]中選擇閾值T ;依次讀取每一要素的空間數據，獲取該要素中坐標點的個數m並判斷該要素是否需進行偽裝處理(a)若m > = n，則按照L = \m /2」，將前nXL個坐標點分為L組，轉入下一個步驟進行處理；(b)若m < n，則本要素不進行數據偽裝處理；步驟三，對要素F中的每一分組Fj，根據密鑰循環從分組Fj中篩選需要進行處理的數據對，其中j = 0，1，-,L-I ；i = 0,2,…，n-1，篩選規則為i)如果Mi = I或i=0或i = n-1,則該位置的點Gi作為控制點不處理；ii)如果1^ = 0且1關0且1關n-1,則該位置的點Gi轉入下一個步驟進行處理；
步驟四，對Gi進行插值處理對需要處理的數據對Gi (Xi, Yi)，查找與其相鄰的左右兩個控制點A (Xm，Ym) ,B (Xn,Yn)，按下式對其橫坐標進行插值處理，生成新的數據對Gi' (X/ ,Yi)
權利要求
1.基於插值預測的線面類型Gis矢量數據偽裝與還原方法，主要包括以下過程 (1)偽裝過程 步驟一，設置一個二進位格式的長度為η的隨機序列信息M = {MJ，其中i = O，1，…，η-I ； 步驟二，打開一個線面類型GIS矢量數據文件，確定該圖層的冗餘數據起始位，並由此確定冗餘位的取值範圍(min,max),根據偽裝要求,在區間[max, IOOOmax]中選擇閾值T ;依次讀取每一要素的空間數據，獲取該要素中坐標點的個數m並判斷該要素是否需進行偽裝處理 (a)若m>=η,則按照L = h / ，將前nxL個坐標點分為L組,轉入下一個步驟進行處理； (b)若m< η,則本要素不進行數據偽裝處理； 步驟三，對要素F中的每一分組Fj，根據密鑰循環從分組Fj中篩選需要進行處理的數據對，其中 j=0，l，···, L-I ；i = 0,2, "·，η-1，篩選規則為 i)如果Mi= I或i = 0或i = n-1,則該位置的點Gi作為控制點不處理； ii)如果11= 0且1古0且1古η-I,則該位置的點Gi轉入下一個步驟進行處理； 步驟四，對Gi進行插值處理 對需要處理的數據對Gi (Xi, Yi)，查找與其相鄰的左右兩個控制點A (Xm, Ym)、B (Xn, Yn)，按下式對其橫坐標進行插值處理，生成新的數據對Gi' (Xi' ,Yi)
全文摘要
本發明公開了一種基於插值預測方法進行線面類型GIS矢量數據偽裝與還原的方法，屬於地理信息安全領域。本發明的數據偽裝處理步驟先設置密鑰文件，再逐個讀取要素的數據；基於密鑰選擇點對進行插值處理，並根據插值前後的數據差值進行相應的偽裝；將每個要素都處理完畢後保存偽裝的數據。經本發明的方法進行偽裝處理後，要素圖層中坐標值發生改變從而導致坐標位置發生偏移，數據精度發生變化，對於數據精度質量要求較高的GIS矢量數據來說，這一處理顯著降低了數據質量和數據使用價值，限制了非法拷貝或攔截數據的正常使用，達到一定的數據保護目的，一定程度上滿足了GIS矢量數據的隱藏通信與安全傳輸需求。
文檔編號G06F21/24GK102799837SQ20121021294
公開日2012年11月28日 申請日期2012年6月24日 優先權日2011年11月15日
發明者李安波, 張馳, 閭國年 申請人:南京師範大學