科研项目 2020年8月19日 发布者:王小龙 阅读:486次

地理空间数据数字指纹系统集成及应用示范

       

        本项目拟实现可抵御尺度变换的矢量地图数据数字指纹技术研究,主要开展矢量地图数据数字指纹编码方案、地图尺度变换条件下的数字指纹包容度计算模型、顾及尺度变换的矢量地图数据数字指纹嵌入算法、顾及尺度变换的矢量地图数据数字指纹提取算法、矢量地图数据数字指纹算法的评价方法及数字指纹系统的集成和示范应用等。主要研究内容包括:

(1)矢量地图数据数字指纹编码方案

研究如何借助于地图数据所有者信息、地图数据使用者信息和地图自身的元数据信息等,设计出在内容上具有唯一性、长度适中、容易为地图所有者和使用者接受,并可有效抵抗用户合谋攻击的矢量地图数据数字指纹编码方案。

(2)地图尺度变换条件下的数字指纹包容度计算模型

研究数字指纹随地图尺度变化而改变的函数依赖关系,进而得到地图综合条件下的数字指纹包容度计算模型,由此判定地图尺度变换的最大跨度为多少时从嵌入了数字指纹的数据中提取到的指纹仍然有效。

(3)顾及尺度变换的矢量地图数据数字指纹嵌入算法

以国家1:5 万地形图为例,研究在矢量地形图的哪些图层中嵌入数字指纹比较合适,这些图层在嵌入数字指纹时的顺序关系如何,在各层上以何种方式嵌入数字指纹;就某一选定的图层而言,选取具有代表性的点群(如控制点)、线网/簇(如水系、道路和等高线)和面群(如居民地),研究将指纹嵌入到这些群(组)目标中的哪些坐标点上,才能够有效抵御较大的地图尺度变换(如变换为1:10 万、1:25 万、1:50 万)以及其它各种指纹攻击(如平移、缩放、旋转、裁剪、数据增加、数据格式变换等)。

(4)顾及尺度变换的矢量地图数据数字指纹提取算法

由于尺度变换引起原始地图数据的改变,导致数字指纹提取并非相应的数字指纹嵌入的相似过程(现有的指纹算法中数字指纹提取就是指纹嵌入的逆过程),而是需要顾及地图尺度变换中的图形变化特点,设计新的算法来提取嵌入的数字指纹。

(5)矢量地图数据数字指纹算法的评价方法

基于提出的矢量地图数据数字指纹算法,研究在嵌入数字指纹后对原始数据的影响;研究数字指纹对用户的不可见性和指纹提取过程的非依赖性;研究数字指纹在各种攻击模式下特别是在地图尺度变换攻击下的健壮性以及抵抗多用户合谋攻击的能力。

(6)数字指纹系统的集成和示范应用

研究如何把地理空间数字指纹编码方法、嵌入和提取的系列算法等无缝集成起来,构成一个软件系统,服务于地理空间数据的日常分发和传播中。

 

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