定位篡改实体组的矢量地图脆弱水印算法

发布时间：2020-12-30 02:04

　　针对矢量地图数据的完整性认证问题,提出了一种定位篡改实体组的脆弱水印算法。首先将各个地理实体用其最小外接矩形的中点表征,在此基础上采用优化的k均值聚类对地理实体进行分组;然后通过构建实体组的完整性特征参数并结合混沌映射生成脆弱水印;最后将认证信息嵌入到排序处理后的坐标中。水印检测与嵌入过程相对应,通过对比检测出水印和生成水印的一致性,判断实体组是否遭到了篡改。实验结果表明,该算法在有效保持矢量地图数据精度的同时,能够对矢量地图的完整性作出准确认证,具有良好的篡改定位精度。 

【文章来源】：武汉大学学报(信息科学版). 2020年02期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

地理实体及其最小外接矩形的中点分布

2）漏检情况2。原始数据中坐标点的顺序为P1、P2、P3、P4、P5、P6（图2(a）），篡改后数据中坐标点的顺序为P1、P2、P4、P3、P5、P6（图2(b））。在篡改后的数据中，虽然坐标点的位置均未发生改变，但其在线状实体中的先后顺序已经改变，导致这6个坐标点所表示的线状实体与原始数据已经完全不同。将篡改前后的6个坐标点分别代入式（5），可得到相同的ai，从而产生相同的脆弱水印。若P3、P4两个坐标点上嵌入的水印比特相同，则改变P3、P4在实体中的先后顺序不会对水印检测产生影响，导致遭到篡改后的数据同样能够通过认证，引发漏检问题。2.2 脆弱水印生成方案及分析

为验证算法性能，在Windows 7操作系统上采用VS2010开发平台进行仿真实验。硬件环境为Intel(R)Core(TM)i5-2400 CPU(3.10GHz),4 GB RAM,NVIDIA GeForce 605显卡。实验数据采用某地1∶50万的水系线状数据，如图3所示。实验数据共含有822个线状实体，25 005个坐标点，地理坐标精度位为小数点后第4位，地理坐标最大误差容限为1×10-4，数据精度为50 m。4.1 不可见性

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于易碎水印的GIS矢量数据完整性认证方法[J]. 李莎莎,王海荣,周卫,李安波.  测绘通报. 2013(11)
[2]改进的差值扩张和平移矢量地图可逆水印算法[J]. 孙鸿睿,李光强,朱建军,施永胜.  武汉大学学报(信息科学版). 2012(08)
[3]矢量地图数据的水印技术综述[J]. 闵连权,李强,杨玉彬,喻其宏.  测绘科学技术学报. 2009(02)

博士论文
[1]地理空间矢量数据数字水印算法研究[D]. 张黎明.兰州交通大学 2016

硕士论文
[1]矢量地图脆弱水印算法的研究[D]. 笪清安.哈尔滨工程大学 2017



本文编号：2946760