一种不依赖主键的地理数据库水印算法

根据数字水印技术,结合地理数据库中数据的坐标属性和特点,分析了传统数据库水印算法存在的主键依赖和嵌入不均匀等问题,提出了一种不依赖主键的地理数据库水印算法,通过对地理数据进行可嵌位的分离和映射,建立双重定位机制,实现了水印信息的同步,并引入校验方法增强水印算法的鲁棒性。实验结果表明,该算法能够较好地抵抗数据库的常用攻击方式,具有较强的可行性和实用价值。     

抗拼接攻击的矢量瓦片数据水印算法

网络环境下矢量瓦片数据应用广泛,引发多用户、多线程的非法爬取等安全问题。该文针对网络环境矢量瓦片数据版权保护和用户追溯的需求,提出了一种抗拼接攻击、鲁棒性强的矢量瓦片水印算法。首先,在水印信息生成阶段对两段编码进行设计,在保证区分度的同时,提供尽可能多的用户编码;其次,在水印嵌入和检测阶段,改进了经典的量化索引调制方法,根据矢量瓦片的精度划分更多数量的区间,以提高水印容量。实验结果表明,该文提出的矢量瓦片水印算法能够保证数据的可用性,并且对增加、删除、更新以及多用户的拼接攻击均具有较好的鲁棒性,实现了矢量瓦片的版权保护和用户追溯功能。     

一种抗要素删除的矢量地理数据精确认证算法

脆弱水印是数字水印技术的一个重要分支,可以实现对数据内容真实性的认证,并能准确检测到数据的篡改位置、篡改量甚至篡改类型,是解决矢量地理数据完整性认证难题的有力手段。基于脆弱水印技术,该文提出了一种抗要素删除的矢量地理数据精确认证算法。在认证内容嵌入过程中,首先按照"Zig-Zag"排序方式建立矢量地理数据的空间位置关系;然后,提取坐标值精度位前的数值生成脆弱水印信息;最后,根据量化的思想将水印信息嵌入到排序后的相邻数据点上。在认证时,将提取到的水印信息与生成的水印信息进行对比,根据二者是否一致来鉴别数据是否发生更新。实验结果表明,该文提出的认证算法可实现数据更新时的精确认证,对各种篡改包括要素删除、增加、平移等能够精确定位与标记。     

一种基于坡度分析的DEM数字水印算法

提出一种新的基于坡度分析的DEM数字水印算法.该算法以DEM坡度为主要研究对象,由于坡度误差主要集中在平坦地区,而经小波变换后的DEM低频系数信息可反映DEM区域的地形复杂度,因此,通过对DEM低频系数进行分析,可自适应地确定水印的嵌入位置;然后以加性法则将水印信息嵌入低频系数,再经小波逆变换,即可得到含水印信息的DEM数据.实验结果表明,该算法能完全满足水印的不可见性,对DEM数据的高程精度、坡度精度及等高线的提取精度影响都很小,能够满足一定的应用要求,且具有良好的抗噪能力.     

基于节点特征的矢量地图零水印算法

为实现高保真矢量地图的版权保护,提出一种基于节点特征的矢量地图零水印算法。该方案以矢量地图线图元节点为基础,先采用道格拉斯一普克压缩算法提取特征节点,然后采用K-means聚类算法对特征点进行分块,最后根据各个分块内的特征点到聚类中心点距离的关系提取特征信息。处理水印图像时,先采用基于完全互补码的扩频技术扩大水印容量,然后采用混沌置乱保障水印的安全,再对水印图像进行分块处理,最后将水印信息与提取到的地图特征进行异或运算,由此构造出能够抗几何变化、简化、数据扰动等攻击的零水印参数。结果表明,该方案能够解决传统水印算法中地图精度与水印鲁棒性间的矛盾,并通过添加多重秘钥的方式保障了算法的安全性。     

基于QR码和量化DCT的遥感影像数字水印算法

利用快速响应矩阵码(QR Code)生成原理和强自纠错特性的技术优势,提出了一种基于QR码和量化DCT的遥感影像数字水印算法。首先,将原始水印信息生成QR码并对其进行预处理,保存QR码的数据编码和纠错编码,同时将数据编码和特征水印结合生成待嵌入的水印信息;然后对载体遥感影像进行8×8分块DCT,根据量化规则将水印信息嵌入到载体遥感影像DCT域的直流系数中;最后,对所提算法进行验证。实验结果表明,该算法不仅降低了嵌入数据量,而且能够抵抗裁剪、压缩、噪声、滤波等常规攻击以及复合攻击,具有较强的鲁棒性和实用性。     

面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法

矢量地理数据在实际使用过程中通常经过多次分发,已有数字指纹算法多基于单次分发设计,仅能追踪单级分发下的数据泄露,难以追踪整个流通链条。该文提出一种面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法。首先,对矢量地理数据的顶点坐标进行归一化处理;然后,将归一化值的高位与分发级数建立哈希映射,将顶点划分为若干互不重叠的集合;最后,将各级指纹通过QIM方法分别嵌入划分所得的各个顶点集合中。其中,多级指纹编码采用级联码,外码为I码,内码为GD-PBIBD码。仿真实验表明,该算法对缩放、平移、增删点、裁剪等攻击具有较好的鲁棒性,且可有效抵抗常见的线性指纹攻击,准确地追踪到叛逆用户。该算法可用于矢量地理数据多级分发中,为版权保护及盗版追踪提供有力支持。     

基于NSCT与改进SIFT特征点的GF-2影像水印算法

现有基于SIFT特征点的水印算法因特征区域重叠导致算法鲁棒性较差,不能满足GF-2影像版权保护的需求。该文采用Mean Shift对SIFT特征点进行优化和改进,提出一种基于NSCT与改进SIFT特征点的GF-2影像数字水印算法。首先,提取GF-2影像的SIFT特征点,采用Mean Shift对其进行聚类处理,将所有聚类中心作为影像的关键点,并计算关键点的平均SIFT描述符,以保证所生成的影像关键点具有与SIFT特征点相同的特征属性;其次,根据关键点构建影像的特征区域,并对其进行几何归一化处理;最后,对特征区域进行NSCT分解,选择低频子带进行奇异值分解,根据加性规则将水印信息的奇异值嵌入低频子带的奇异值中,并通过相应的逆变换得到含水印影像。与其他算法对比验证结果表明,该算法既具有良好的不可见性,又对常规攻击以及旋转、裁剪、缩放等几何攻击具有较好的鲁棒性,且能有效减轻特征区域的重叠现象,适用于GF-2影像的版权保护。     

基于防重复嵌入双水印的DEM完整性认证算法

针对脆弱水印无法证明自身存在性的问题以及为防止通过先篡改再嵌入水印的篡改抵赖行为,提出一种基于防重复嵌入双水印的DEM完整性认证算法。该算法在水印嵌入前加入鲁棒水印预检测机制,若检测到数据含有鲁棒水印则无法继续对数据进行任何水印嵌入操作;若无,则根据DEM数据特征将载体数据划分为特征区域和非特征区域两部分。其中,特征区域用于嵌入鲁棒水印,由该部分数据生成的脆弱水印嵌入至数据的非特征区域。在水印检测时,首先检测鲁棒水印的存在性,若无则直接判断水印被破坏,说明数据不完整,若存在则继续检测脆弱水印的完整性,根据脆弱水印的检测结果进一步判断数据的完整性。实验结果表明,该算法能够有效防止水印的重复嵌入,同时完整性认证准确性良好。     

一种基于矢量地图特征点和分块的零水印算法

近几年,数字水印作为版权保护的关键技术被用于矢量地图。目前,矢量图形水印算法主要分为空域算法和频域算法,但这两种算法在完成数字水印嵌入的同时,均修改了矢量地图数据,会影响地图精度,而且数字水印容易擦除。针对这一问题,温泉等首先提出了零水印方案,并成功将其应用于数字图像中。零水印是指不修改原始作品的内容,利用原     

一种顾及属性的游程编码“交”运算方法与实验

考虑到基于直接编码的栅格数据在计算效率和存储能力上的不足,提出一种便于代数操作的游程编码数据结构,以优化基于直接编码栅格数据的代数运算.介绍了基于该数据结构的游程"交"运算的实现方法,并在算法实现过程中完成游程属性的各种代数运算.算法实现思路为:将栅格场中任一行游程集合以链表的形式存储,将欲执行代数运算的新游程单元与对应栅格行游程集合执行游程"交"运算,并在插入删除游程结点的过程中完成属性值的代数运算.该算法通用性较强,在数据精度及计算效率方面比直接栅格编码方法具有优势.     

地理高考试题中有关“栅格法”的几类问题

区域是人们根据自己的目的,按照一定标准划分出来的。区域内部具有一定的共性,但是还可以依据区域的内部差异,将其进一步划分成若干个次一级区域。＂栅格法＂就是将一个大区域划分成若干个次一级区域（即一个个栅格）,以便对相关地理问题做定量的分析与处理,其处理问题的方式渗透着地理信息系统处理地理空间信息的方法和思想。用“栅格法”呈现有关信息的试题在最近几年地理高考试题中屡见不鲜,它能有效考查学生获取、解读信息和调动、运用已学知识与技能解决问题的能力,符合新课标要求。通过对最近几年的高考试题分析,可以将其类型概括为以下三类。     

三维场景中无人机地理视频数据的集成方法

建立无人机地理视频数据描述模型的核心要素包括描述无人机位置和姿态的空间数据、与空间数据对应的视频数据以及描述地理视频基本信息的元数据。对空间数据扩充时间线性参照,使其对应指定的视频帧或视频片段,通过空间数据、时间线性参照解算视频帧地理位置,将视频数据与空间数据集成,实现地理视频的查询、更新、三维渲染以及视频帧定位。以乌鲁木齐市白鸟湖新区为试验区,通过采集视频数据,同时结合OSG图形引擎设计了三维无人机视频GIS系统。系统测试表明,该文提出的无人机视频与三维GIS集成方法是可行的,且技术实现简单。应用分析表明,将无人机视频与三维GIS集成可提高视频影像判读效率,有利于获取更多空间属性信息,在城市安全、灾害监测等领域具有重要应用价值。     

一种提高栅格成本距离分析准确性的改进算法

在栅格数据模型中进行成本距离分析,栅格单元间可移动方向受限于单元的邻域范围,导致到达目标单元的最短通行路径呈锯齿状,从而高估了到达目标单元的最小累计成本距离。该文引入光在介质中传播的思想,提出一种提高栅格成本距离分析准确性的改进算法:首先,基于单元的邻域关系将成本栅格转换为对应的加权网络模型;然后,采用Dijkstra算法计算源到其他所有单元的最短通行路径;计算过程中保留因单元成本改变而导致的路径偏折,对均质区域中通行路径上的不必要偏折进行及时校正,以减少被高估的行程成本。利用3种典型的成本栅格数据对算法进行验证,结果表明:与传统成本距离算法、细分移动方向方法、后处理校正方法相比,该文提出的改进算法能计算出更为合理和准确的结果。     

基于三角形驱动的机载LiDAR数据栅格化算法

针对基于TIN的机载LiDAR点云数据插值为GRID过程中,大量TIN数据I/O操作导致的栅格化效率下降问题,提出了基于三角形驱动的点云栅格化流式算法:以基于直线正负区判别原理的TIN向GRID转换新算法为基础,通过遍历三角形模拟流计算实现三角形生成、三角形插值为GRID以及内存释放,有效避免了TIN数据的I/O操作,并可以提高内存利用率。试验表明:流式算法显著提高了点云栅格化效率,为海量点云的栅格化及并行计算提供了一种算法支撑。     

基于对象关系数据库的时空数据模型研究

一体化时空数据建模是新一代GIS理论与技术研究的重要基础。基于对象关系数据库探讨时空数据库的数据建模方法,提出综合考虑矢量和栅格数据一体化的时空数据模型。首先基于基本类型派生定义矢量和栅格抽象数据类型,在此基础上定义时空数据类型为一系列空间类型的时间片序列。该抽象数据类型的定义包括其数据对象和相关操作,将其嵌入对象关系数据库中,扩展其时空数据的存储和查询能力。利用该数据模型,可以统一考虑矢量和栅格数据,建立基于对象关系的时空数据库,并支持矢量—栅格一体化时空数据访问和操作,进而对新一代GIS技术的研究与实现起到重要支撑作用。     

基于蜂群算法的城市土地利用变化建模

通过引入人工蜂群算法用于构建土地利用变化的驱动力模型,分析土地利用变化的驱动力机制。算法原理通过模仿蜜蜂采蜜行为,自动搜索和提取土地利用变化样本中不同土地变化类型所对应的驱动力分类规则。分类规则的构建采用“IF…THEN”形式,并选取3种不同的适应度函数分别进行模拟验证。研究案例基于UCI实验数据集和美国纽卡斯尔市真实土地利用变化数据集。由实验结果可知,采用蜂群算法模型的总体精度和Kappa系数评价优于其它算法,表明蜂群算法应用于土地利用变化建模具有可行性。     

一种基于拓扑信息的多边形数据自动生成算法

在GIS的众多应用中,多边形数据的自动生成和多边形数据拓扑关系的构建与维护都是一种高频率的操作。该文在分析和总结已有多边形数据自动生成算法和拓扑关系生成算法基础上,提出了一种基于拓扑信息的多边形数据自动生成算法(PG-TI)。介绍了该算法的数据结构以及弧段邻接关系确定、多边形搜索和拓扑关系确定3个核心过程,重点探讨了使用多边形搜索过程中建立的拓扑信息来提升拓扑关系确定过程性能,在此基础上与传统算法和ArcGIS中对应算法的时间复杂度进行了对比分析和验证。     

大数据时代测绘地理信息服务面临的机遇和挑战分析

科学技术的快速发展进程中,大数据技术应运而生,而且在测绘地理信息服务中发挥着重要的作用。从目前的测绘地理信息服务产业发展情况来看,由于与科技的发展不同步,导致各种问题存在。面对各种挑战,测绘地理信息服务产业就要适应时代环境,采取有效的措施解决,以促进测绘地理信息服务产业更好地发展。本论文针对大数据时代测绘地理信息服务面临的机遇和挑战进行探究。     

线状要素Morphing变换长度变化规律探讨

探讨了线状要素Morphing变换中长度的变化规律。对于给定的对应线状要素,利用OptCor算法结合线性插值算法建立其间的对应点关系,并以对应点间的直线作为移位路径内插生成中间线状要素。在此基础上,对不同类型的线状要素数据进行试验,发现内插线状要素长度呈二次曲线形式减小,通过利用一元二次曲线回归模型进行拟合并检验该模型的显著性,说明了利用一元二次曲线回归模型描述及预测内插线状要素长度变化规律是可行的,这亦为进一步建立Morphing变换程度与地图比例尺的对应关系奠定基础。