基于脆弱水印的矢量地理数据完整性认证算法研究

发布时间：2017-04-01 08:11

  本文关键词：基于脆弱水印的矢量地理数据完整性认证算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：矢量地理数据是国家基础地理数据的重要组成部分,涉及到国家安全、国防安全,在国民经济和社会发展中具有重要作用。然而,随着网络化、数字化的飞速发展,矢量地理数据在分发、传输、存贮、应用等方面的真实性、完整性等问题日益突出,影响了数据的安全、应用和共享。如何利用可靠的技术手段,保证数据的真实、完整、可靠是目前地理信息安全领域迫切需要解决的重要问题。 脆弱水印技术是信息完整性认证的前沿技术,能够有效地认证信息的完整性、确定变化位置,也是矢量地理数据完整性认证的可靠手段,研究基于脆弱水印的矢量地理数据完整性认证具有重要的意义。 本文基于矢量地理数据的本质特征,结合脆弱水印技术,以线状要素为例对矢量地理数据的完整性认证展开了系统的研究和实践,主要包括以下几个方面的工作内容： (1)从数据的获取、存储、应用等方面阐述了矢量地理数据与其他类型数据的区别,总结了矢量地理数据脆弱水印的技术特征,为矢量地理数据的完整性认证模型构建和算法设计奠定了基础。 (2)分析现有的矢量地理数据精确认证算法,结合脆弱水印技术的优势,通过矢量地理数据要素空间位置排序关系的建立,提出了基于脆弱水印的矢量地理数据精确认证算法,实现对矢量地理数据的变化检测,特别是能够检测到要素的删除。在此基础上,提出了基于分块的精确认证算法,提高了认证的定位精度和准确度。考虑到矢量地理数据分布不均的情况,提出了基于点密度的自适应分块矢量地理数据精确认证算法,算法普适性得到提高。 (3)基于光栏法数据压缩方法的特点,结合半脆弱水印的特征,提出了基于半脆弱水印的抗光栏法压缩的矢量地理数据选择性认证算法。通过分别对光栏法数据压缩中的特征点和非特征点采用不同的水印嵌入方法,从而实现矢量地理数据的选择性认证。实验结果表明,算法具有好的认证效果,能够有效抵抗光栏法数据压缩,对其他类型的数据修改则体现出脆弱性,无法通过选择性认证。
【关键词】：矢量地理数据 脆弱水印 完整性认证 数据压缩 变化检测
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP309.7;P208
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 选题背景及研究意义13-14
• 1.1.1 选题背景13-14
• 1.1.2 研究意义14
• 1.2 国内外研究现状与存在的问题14-18
• 1.2.1 基于脆弱水印的图像精确认证研究现状14-15
• 1.2.2 基于半脆弱水印的图像选择性认证研究现状15-17
• 1.2.3 基于水印技术的矢量地理数据完整性认证研究现状17-18
• 1.2.4 存在的问题18
• 1.3 研究内容、技术路线与论文组织18-21
• 1.3.1 研究内容18-19
• 1.3.2 技术路线19-20
• 1.3.3 论文组织20-21
• 第2章 研究基础21-29
• 2.1 数字水印技术概述21-24
• 2.1.1 数字水印系统的基本框架21-23
• 2.1.2 数字水印处理技术分类23-24
• 2.2 基于数字水印的完整性认证系统24-26
• 2.3 精确认证与选择性认证26-27
• 2.3.1 用于精确认证的脆弱水印技术26
• 2.3.2 用于选择性认证的半脆弱水印技术26-27
• 2.4 矢量地理数据特征及其水印技术分析27-28
• 2.4.1 矢量地理数据及其特征27-28
• 2.4.2 矢量地理数据脆弱水印技术特征28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 抗要素删除的矢量地理数据精确认证算法29-56
• 3.1 基于脆弱水印的矢量地理数据精确认证算法29-40
• 3.1.1 算法思想29-31
• 3.1.2 空间位置关系建立31-32
• 3.1.3 脆弱水印信息的生成与嵌入32-33
• 3.1.4 脆弱水印信息检测与认证33-34
• 3.1.5 实验与分析34-39
• 3.1.6 本节小结39-40
• 3.2 基于分块的矢量地理数据精确认证算法40-45
• 3.2.1 分块方法40
• 3.2.2 脆弱水印嵌入和检测算法40-41
• 3.2.3 实验与分析41-45
• 3.2.4 本节小结45
• 3.3 基于点密度的自适应分块矢量地理数据精确认证算法45-54
• 3.3.1 基于点密度的自适应分块方法46
• 3.3.2 脆弱水印算法46-47
• 3.3.3 实验与分析47-54
• 3.3.4 本节小结54
• 3.4 本章小结54-56
• 第4章 抗数据压缩的矢量地理数据选择性认证算法56-69
• 4.1 合法失真与不合法失真56-57
• 4.2 矢量地理数据压缩方法分析57-60
• 4.2.1 道格拉斯-普克压缩方法57-58
• 4.2.2 光栏法压缩方法58-59
• 4.2.3 两种压缩方法的比较59-60
• 4.3 抗光栏法压缩的矢量地理数据选择性认证算法60-68
• 4.3.1 光栏法压缩失真分析60
• 4.3.2 半脆弱水印信息的生成与嵌入60-61
• 4.3.3 半脆弱水印信息的检测与认证61-62
• 4.3.4 实验与分析62-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第5章 总结与展望69-71
• 5.1 研究总结69
• 5.2 主要创新点69-70
• 5.3 研究展望70-71
• 参考文献71-76
• 致谢76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴柏燕;李朝奎;王伟;张金平;王超;;一种面向地图对象的矢量地图数字水印方法[J];地理信息世界;2011年02期

2 闵连权;;一种鲁棒的矢量地图数据的数字水印[J];测绘学报;2008年02期

3 杨成松;朱长青;;基于常函数的抗几何变换的矢量地理数据水印算法[J];测绘学报;2011年02期

4 刘爱利;闾国年;;基于DCT域数字水印技术的DEM版权保护研究[J];地球信息科学;2008年02期

5 张宪海;杨永田;;基于脆弱水印的图像认证算法研究[J];电子学报;2007年01期

6 孙建国;门朝光;;基于二维矢量地图属性特征的数字水印算法[J];高技术通讯;2009年07期

7 李媛媛,许录平;矢量图形中基于小波变换的盲水印算法[J];光子学报;2004年01期

8 孙鸿睿;朱建军;尹鹏程;施永胜;;一种基于矢量地图特征点和分块的零水印算法[J];地理与地理信息科学;2012年04期

9 王奇胜;朱长青;符浩军;;利用数据点定位的矢量地理数据数字水印算法[J];测绘学报;2013年02期

10 李莎莎;王海荣;周卫;李安波;;基于易碎水印的GIS矢量数据完整性认证方法[J];测绘通报;2013年11期

  本文关键词：基于脆弱水印的矢量地理数据完整性认证算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：280292