当前位置:主页 > 科技论文 > 软件论文 >

矢量地图水印技术在地理信息管理中的应用研究

发布时间:2018-06-04 11:57

  本文选题:矢量地图 + 地理信息系统 ; 参考:《延边大学》2017年硕士论文


【摘要】:近年来,数字矢量地图已在地理信息系统、数字化国防建设、智能交通运输系统等领域得到广泛的应用。由于数字矢量地图具有制作成本极高、经济及军事战略意义突出、可重复利用价值巨大等特性,针对矢量地图的非法拷贝、恶意篡改等行为日渐严重。为了维护矢量地图开发者的合法权益和保障矢量地图的内容安全,矢量地图的版权保护已经成为企业和国家发展的关键命题,而数字矢量地图水印技术是实现数字矢量地图版权保护的有效手段之一。传统的矢量地图数字水印技术会对地图数据产生扰动,不适用于高保真的场合,因此本学位论文以实用性为目标,提出了一种基于矢量地图空间特征的零水印算法,为矢量地图版权保护提供一套可行性方案。本学位论文主要根据地图上的空间拓扑关系模型提取矢量地图的特征信息。为了提高算法抗攻击的鲁棒性,在特征提取时,首先采用Douglas-Peucker压缩算法提取地图线图元上的特征节点以提高抗压缩攻击的能力;其次选取地图点图元上的关键节点作为中心点,并根据K-means聚类的原理对特征节点进行分块以提高抗裁剪攻击的能力;最后通过调整中心点坐标精度的方式以提高抗精度约减攻击的能力。特征提取完成后,通过与水印图像进行相互映射以融入版权所有者的身份信息,本论文引入的是有意义的二值图像作为水印图像。为了与地图的特征信息相匹配,采用了基于完全互补码的扩频技术以扩大水印容量;为了保障算法的安全性,采用了基于Logistic映射的混沌置乱技术对水印图像进行加密;最后,结合分块重构技术,将加密后的水印信息与矢量地图的特征信息进行异或运算得到具有版权认证功能的零水印,并将其注册入IPR数据信息库中,同时需添加时间戳等属性信息以抵抗解释攻击。测试结果表明,本文提出的基于矢量地图空间特征的零水印算法适用于高保真矢量地图的版权保护,有效地解决了传统水印算法中地图精度与水印鲁棒性之间的矛盾,在抗矢量地图常见攻击,如几何变换、数据压缩、数据扰乱、精度约减等攻击时表现出很强的鲁棒性,并设置了多重秘钥,使得算法具有很高的安全性。
[Abstract]:In recent years, digital vector map has been widely used in geographic information system, digital national defense construction, intelligent transportation system and so on. Because digital vector map has the characteristics of extremely high production cost, prominent economic and military strategic significance and huge reusable value, the illegal copy of vector map and malicious tampering are becoming more and more serious. In order to safeguard the legitimate rights and interests of vector map developers and ensure the content security of vector map, the copyright protection of vector map has become a key proposition for the development of enterprises and countries. Digital vector map watermarking technology is one of the effective means to realize copyright protection of digital vector map. The traditional vector map digital watermarking technology will disturb the map data, so it is not suitable for the high-fidelity situation. Therefore, a zero-watermarking algorithm based on the spatial feature of vector map is proposed in this thesis, aiming at practicability. It provides a set of feasible scheme for vector map copyright protection. In this thesis, the feature information of vector map is extracted according to the spatial topological relation model on the map. In order to improve the robustness of the algorithm, in feature extraction, Douglas-Peucker compression algorithm is used to extract the feature nodes on the map line graph element to improve the ability of resisting compression attack, and the key nodes on the map point element are selected as the center points. According to the principle of K-means clustering, the feature nodes are divided into blocks to improve the ability of resisting clipping attack, and finally, the ability of anti-precision reduction is improved by adjusting the precision of center coordinates. After the feature extraction is completed, by mapping with the watermark image to incorporate the identity information of the copyright owner, this paper introduces a meaningful binary image as the watermark image. In order to match the feature information of the map, the spread spectrum technology based on the complete complementary code is used to enlarge the watermark capacity. In order to ensure the security of the algorithm, chaotic scrambling technology based on Logistic mapping is used to encrypt the watermark image. Combined with block reconstruction technology, the encrypted watermark information and the feature information of vector map are used for XOR operation to obtain the zero watermark with copyright authentication function, and the watermark is registered into the IPR data database. At the same time, we need to add time stamp and other attribute information to resist the interpretation attack. The test results show that the proposed zero-watermarking algorithm based on the spatial features of vector maps is suitable for copyright protection of high-fidelity vector maps, and effectively solves the contradiction between map accuracy and watermark robustness in traditional watermarking algorithms. The algorithm is robust against common attacks such as geometric transformation, data compression, data scrambling, precision reduction and so on, and sets up multiple secret keys, which makes the algorithm highly secure.
【学位授予单位】:延边大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P208;TP309.7

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘建忠;齐华;;矢量地图数据渐进式传输的研究[J];铁路计算机应用;2007年03期

2 陈传波,唐立新;提高矢量地图屏幕刷新速度的策略及其工程实现[J];计算机与数字工程;2003年03期

3 杨凌;常江龙;;一种基于道路知识的矢量地图数据校正方法[J];计算机仿真;2008年05期

4 陆慧凤;赵树芗;;矢量地图图形的放大与缩小[J];西安电子科技大学学报;1993年03期

5 ;面向企业级用户的矢量地图发布技术[J];电脑与电信;2014年Z1期

6 杨玲;张立强;何子琳;陈晨;;一种大规模矢量地图数据实时简化的方法[J];中国图象图形学报;2009年06期

7 范玉茹;隋立芬;马莉;;模糊评判在矢量地图数据质量评价中失效的处理[J];测绘科学;2013年03期

8 黄斌;孙永荣;王丽娜;高晓颖;;多层次约束的矢量地图匹配导航算法[J];上海交通大学学报;2013年08期

9 陆慧凤,,赵树芗;矢量地图图形的多功能显示[J];微电子学与计算机;1994年01期

10 魏尊亮;;ActionScript在网络矢量地图中的应用[J];中国科技信息;2005年24期

相关会议论文 前10条

1 邵承永;王孝通;徐晓刚;牛夏牧;;矢量地图的无损数据隐藏算法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年

2 邵承永;王孝通;徐小刚;;矢量地图的安全问题与一种可逆数字水印认证方案[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(上册)[C];2005年

3 刘尧利;;多格式矢量地图转换研究[A];经天纬地——全国测绘科技信息网中南分网第十九次学术交流会优秀论文选编[C];2005年

4 吴柏燕;李朝奎;王伟;张金平;王超;;一种面向对象的矢量地图数字水印方法[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年

5 胡泽明;岳春生;李婧;;嵌入式GIS系统矢量地图数据压缩方法[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年

6 廖明;潘媛芳;;WebGIS矢量地图绘制方法的性能比较分析[A];华东六省一市测绘学会第十一次学术交流会论文集[C];2009年

7 吴芳华;金澄;;矢量地图数据质量检查系统的设计与实现[A];地理空间信息技术与应用——中国科协2002年学术年会测绘论文集[C];2002年

8 廖明;潘媛芳;;WebGIS矢量地图绘制方法的性能分析与比较WebGIS的技术方案[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年

9 邵承永;王孝通;徐晓刚;;基于特征点提取的矢量地图鲁棒水印算法[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年

10 秦平;王栋;;基于“边缘特征匹配”的高分辨率遥感影像与矢量地图数据的快速配准[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

相关博士学位论文 前4条

1 孙鸿睿;矢量地图无损数字水印技术和算法研究[D];中南大学;2013年

2 曼舒总理可汗(Mansoor Shaukat Khan);模糊相似性和空间数据建模及其在多维尺度矢量地图空间中的应用研究[D];北京理工大学;2015年

3 杨成松;矢量地理数据数字水印模型与算法研究[D];解放军信息工程大学;2011年

4 钟尚平;二维矢量图形表示典型媒体的内容安全算法[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 王立梅;支持篡改定位的矢量地图水印处理软件的设计与实现[D];北京工业大学;2015年

2 侯庆薇;三维GIS场景可视化及矢量地图符号的显示[D];东北大学;2011年

3 王梅欣;分布式矢量瓦片生产与访问系统的设计与实现[D];西安电子科技大学;2016年

4 高奔;基于文件过滤驱动的矢量地图加解密研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

5 余鹏达;矢量地图的安全保护研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

6 张新军;基于云模型的矢量地图版权保护算法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

7 宫冠群;基于文件过滤驱动的矢量地图访问控制研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

8 潜陈懿;矢量地图格式中数据压缩技术的研究与实现[D];浙江工商大学;2009年

9 付乾良;基于特征点的矢量地图非线性局部变换研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

10 王玉海;基于小波的矢量地图数据压缩模型和方法[D];解放军信息工程大学;2001年



本文编号:1977276

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/1977276.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户2c021***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com