运用特征点的矢量空间数据盲水印算法

针对矢量空间数据水印攻击的特点,该文提出了基于特征点的矢量空间数据盲水印算法。在水印嵌入前,应用道格拉斯-普克方法,提取矢量数据特征点;对特征点进行离散傅里叶变换,将水印通过量化的方法嵌入离散傅里叶变换后的幅度系数和相位系数中;水印被多次嵌入,实现了水印的盲提取。试验结果表明,该方法引起的空间数据误差很小,同时对旋转、平移、要素排序、数据格式转换、裁剪、压缩、增删点等攻击具有较好的鲁棒性。     

利用QIM的DFT矢量空间数据盲水印模型

针对矢量空间数据数字水印的特点,提出了利用量化索引方法调制(quantized index modulation,QIM)思想的离散傅立叶变换(discrete Fourier transform,DFT)盲水印模型。首先,对矢量空间数据进行DFT,将水印信息通过量化嵌入到变换后的幅度值中;再进行DFT的逆变换,得到嵌入水印后的矢量空间数据。利用文本格式的地理空间数据进行实验,结果表明,该水印模型具有较好的可用性、不可见性以及对格式转换、数据平移、旋转等较好的稳健性。     

运用多重频率变换的矢量地图数字水印算法

针对传统基于频率域变换的矢量地图数字水印算法受限于变换系数的稳定性和嵌入位置的随机性，难以同时抵抗旋转、缩放和平移等几何攻击，不可见性也较差，导致其在矢量地图中的应用受到极大的限制的问题。提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)和奇异值分解(SVD)多重变换的混合域矢量地图水印方法，采用互补优化策略提升频率域水印算法的性能。该方法对坐标点序列进行DFT变换，再对变换得到的DFT幅度系数进行SVD变换，通过耦合幅度系数与奇异向量的几何不变性可以得到一个具有旋转、缩放、平移不变性的特征不变量序列，并将其作为水印嵌入域；在水印嵌入阶段，对所有特征不变量乘以10⁹,同时采用量化索引调制(QIM)方式将水印信息嵌入至放大后的特征不变量。实验结果显示，水印嵌入造成的误差被控制在非常小的数值范围；在平移、旋转、缩放、裁剪以及组合攻击下，均能提取出完整的水印信息。该文提出的DFT-SVD混合变换域的矢量地图水印算法能够有效提升DFT域水印算法的鲁棒性，并具有良好的不可见性，为提升矢量地图频率域水印算法的实用性提供一种参考方案。     

空域和频域相结合的矢量空间数据多重盲水印算法

针对单一水印算法难以抵抗多种水印攻击的问题,分析了矢量空间数据多重水印的特点,提出了一种空域和频域相结合的矢量空间数据多重水印算法。该算法通过混沌置乱水印图像,建立水印与载体数据之间的Hash单向映射函数,使用两种不同的嵌入方法,水印先后嵌入到空域和DFT域。水印被多次嵌入,实现了水印的盲提取。试验结果表明,该方法引起空间数据误差很小,同时对几何攻击、増删点、裁剪、压缩、要素排序、数据格式转换等攻击具有较好的鲁棒性。     

基于DFT幅度的矢量地理空间数据数字水印算法

基于矢量地理空间数据自身的特点,运用离散傅立叶变换技术,提出了一种基于离散傅立叶变换的矢量地理空间数据数字水印算法。首先根据矢量地理空间数据的顶点序列构造复数序列,然后对该复数序列做离散傅立叶变换,将水印信息转换为符合N(0,1)分布的伪随机水印序列嵌入到变换后的幅度中,再进行离散傅立叶逆变换得到含水印信息的矢量地理空间数据。提取水印时,通过比较嵌入水印的数据与原始数据之间的差异提取出原始水印信息。实验分析表明,该算法在抗矢量地理空间数据处理中常见的删点、数据格式转换、平移、旋转等方面具有较好的效果。     

运用GD-PBIBD编码的矢量空间数据数字指纹算法

针对矢量空间数据叛逆者追踪难及编码效率低的问题，本文提出了一种运用GD-PBIBD码的指纹算法。首先运用GD-PBIBD构造指纹编码，将待嵌入指纹序列运用Logistic映射置乱，通过D-P算法提取矢量空间数据的特征点，对特征点实施DFT变换得到相位系数和幅度系数；然后运用QIM方法将指纹嵌入DFT变换域的幅度系数上；最后应用DFT逆变换得到含指纹的矢量空间数据。试验选取部分中国路网数据和某区域绿地数据，运用该算法嵌入指纹后，对其进行线性和非线性模拟攻击，成功提取指纹序列，利用汉明距离追踪出合谋者。该算法编码构造简单，在码长一定的情况下，较BIBD码可容纳更多的用户，效率高；算法抗单用户指纹攻击及多重攻击的稳健性较好，也能够抵抗多用户最小值和最大最小值攻击，追踪到所有叛逆者，可用于矢量空间数据版权保护，为矢量空间数据叛逆者追踪提供依据。     

基于小波变换的矢量地理空间数据数字水印算法

基于矢量地理空间数据自身特点,运用小波变换技术,提出了一种基于小波变换的矢量地理空间数据数字水印算法。即对一系列的线、面坐标串分别进行离散小波分解,把水印信息分段嵌入到相应的小波分解后得到的低频系数中;再进行小波逆变换得到含水印信息的矢量地理空间数据。在水印信息提取过程中,解决了删点、投影变换等对水印信息提取的不利影响。实验分析表明,该算法在抗矢量地理空间数据处理中常见的噪声攻击、坐标数据轻微的移动等方面具有较好的效果。     

基于小波变换的矢量地理空间数据数字水印算法

基于矢量地理空间数据自身特点,运用小波变换技术,提出了一种基于小波变换的矢量地理空间数据数字水印算法.即对一系列的线、面坐标串分别进行离散小波分解,把水印信息分段嵌入到相应的小波分解后得到的低频系数中;再进行小波逆变换得到含水印信息的矢量地理空间数据.在水印信息提取过程中,解决了删点、投影变换等对水印信息提取的不利影响.实验分析表明,该算法在抗矢量地理空间数据处理中常见的噪声攻击、坐标数据轻微的移动等方面具有较好的效果.     

利用快速反应码的矢量空间数据盲水印算法

针对传统的字符编码没有容错功能的缺陷,文章提出了基于快速反应(QR)码的矢量空间数据盲水印算法。该方法对要嵌入的字符应用QR码编码,生成QR码二值图像,并应用Logistic混沌系统对该QR码图像进行混沌置乱,对处理后的水印图像按位嵌入矢量空间数据的空域部分,水印被多次嵌入。实验结果表明,该方法不仅能够在裁剪后的部分数据中解码出字符,而且具有很好的不可见性,水印嵌入引起的矢量空间数据的误差很小,水印算法对常见的多种攻击具有较好的鲁棒性。     

利用DFT相位的矢量地理空间数据水印方法

基于矢量地理空间数据自身的特点,运用离散傅立叶变换(DFT)技术研究了基于DFT相位的矢量地理空间数据数字水印算法。由于DFT相位的较小变化也会导致原始数据的较大改变,因此引入自相关检测来辅助判定数字水印的存在。实验表明,DFT相位水印算法在抗矢量地理空间数据处理中常见的删点、数据格式转换、平移、旋转等攻击方面具有较好的效果,并且针对浮点型数据的效果要明显优于整数型数据的结果。     

Book Reviews

Books Reviewed:
S. F. El-Hakim, Videometrics II
J. Denègre, Thematic Mapping From Satellite Imagery, A Guidebook
T. C. Waugh and R. G. Healey, Advances In GIS Research
J. C. Muller, J.-P. Lagrange and R. Weibe GIS and Generalization. Methodology And Practice
P. M. Mather, Terra 2: Understanding the Terrestrial Environment. Remote Sensing Data Systems And Networks
B. Hofmann-Wellenhof, H. Lichtenegger and J. Collins, Global Positioning System: Theory and Practice
D. Shirvanian, European Space Directory 1995
E. Falkner, Aerial Mapping: Methods And Applications
S. O. Mason, Expert System-Based Design of Photogrammetric Networks
S. F. El-Hakim, Videometrics III
D. Green and D. Rix, The Agi Source Book For Geographic Information Systems, 1995     

地理国情大数据研究框架

地理国情监测作为大数据时代测绘地理信息领域一个新的、重要战略方向,其发展迫切需要顶层设计与新型技术的支撑,需要建立一种灵活、高效、低成本的大数据处理模式与服务方式。本文以地理国情监测与大数据研究相结合为切入点,阐述了地理国情大数据的分类及特点,提出了云计算环境下地理国情大数据研究架构,并从地理国情大数据存储、处理、挖掘、应用服务4个方面探讨了地理国情大数据云平台建设思路。本文将有助于地理国情监测的生产方式与服务模式变革,推动地理国情监测的广泛应用与产业化发展。     

BOOK REVIEWS

Book review in this Article
ORDNANCE SURVEY MAPS. A DESCRIPTIVE TEXT. By J. B. H arley . Ordnance Survey, Southampton , 1975.
AERIAL PHOTOGRAPHY IN ANTHROPOLOGICAL FIELD RESEARCH. Edited by E. Z. Vogt. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts , 1974.
THE MAP MARKET IN GREAT BRITAIN. By B. D. D rewitt . O rdnance S urvey P rofessional P aper N o . 28, Ordnance Survey of Great Britain, Southampton , 1975.
PHOTOTRIANGULATION. By S. K. G hosh . D. C. Heath and Co., Lexington, Massachusetts and Farnborough, Hampshire , 1975.     

Book Reviews

Books reviewed:
K. B. Atkinson, Close Range Photogrammetry And Machine Vision
R. A. Earnshaw and D. Watson, Animation And Scientific Visualization—Tools And Applications
R. A. Earnshaw, M. A. Gigante and H. Jones, Virtual Reality Systems
S. Macdonald, Mapping The World
P. Fisher, Innovations in GIS 2
A. Gruen, O. Kuebler and P. Agouris, Automatic Extraction of Man-Made Objects From Aerial and Space Images
H. Campbell and I. Masser, GIS and Organisations
S. C. Guptill and J. L. Morrison, Elements of Spatial Data Quality
D. Shirvanian, European Space Directory, 1996
D. R. Green, D.Rix and C. Corbin, The Agi Source Book for Geographic Information Systems, 1996
K. C. Graf, Realistic Landscape Rendering Using Remote Sensing Images, Digital Terrain Models and 3D Objects     

中国大陆岩石GPS平台Geo TransGIS的设计与实现

在中国大陆岩石圈地理信息系统研究过程中，提出了一种工具型二维地理信息系统和二三维地理信息系统地功能模块的设计思路，探讨了了面向对象方法，面向对象数据模型，面向对象数据库、无缝集成、开放式数据库互联技术在理信息系统研制中的运用；并用实例证明了此设计方法的可行性和实用性。     

光学遥感影像道路提取的方法综述

道路信息在多个应用领域中发挥着基础性的作用。光学遥感影像能够以较高的空间分辨率对目标地物进行精细化解译，可大幅增强地物目标的提取能力。充分利用光学遥感影像丰富的几何纹理信息，进行道路的精确提取，已成为当前遥感学界研究的热点与前沿问题。鉴于此，本文依据近年来大量相关文献，对现有的理论与方法进行了归类与总结，通过分析不同方法采用的道路特征组合，将道路提取方法划分为模板匹配、知识驱动、面向对象和深度学习4类方法，简要介绍了道路提取普适性的评价指标并对部分方法进行了分析与评价；最后对现有光学遥感影像道路提取的发展提出了建议和展望。     

大气折射的精确计算

不少著名学者,如牛顿、布拉得雷、拉普拉斯和贝塞耳等都对大气折射进行过研究,然而其精确计算,至今仍是一个尚未解决问题。本文在设立一个新的变量的基础上,导出了高精度的计算公式。     

基于卡尔曼滤波的光学遥感影像高精度复原处理

光学卫星成像系统调制传递函数(MTF)的准确量测是高质量影像复原的基础。传统的MTF测量方法忽略了卫星平台振动、影像噪声等因素的干扰,导致测量结果与真实值存在较大偏差,不利于影像质量的提升。本文在分析现有MTF测量方法的基础上,提出了基于卡尔曼滤波的高精度MTF测量方法,该方法利用卡尔曼滤波对实测的线扩展函数(LSF)进行迭代处理,获取无干扰的LSF,为影像复原质量的提高奠定基础。本文利用国产高分辨率卫星成像数据进行实验,采用边缘能量、对比度、奈奎斯特频率值作为复原前后影像质量评价的依据,实验结果表明,采用本文方法获取的MTF进行复原的影像无论是在边缘保持还是噪声抑制方面都优于传统方法。     

多粒度时空对象支持下湿地时空行为认知与表达初探

湿地作为一种活的空间实体，其时空行为错综复杂，认知和表达一直是该领域研究的重点和难点。全空间信息系统以多粒度时空对象直接对现实世界进行抽象和描述，比传统GIS更符合人的认知特点。因此，本文基于多粒度时空对象建模思想，分别对湿地数据组织、时空行为认知和表达进行了初探。结果表明：湿地时空行为可按对象粒度、数量和特征属性进行分类，且行为表达可通过动态展示，分析建模和模型预测层层递进，较以往表征方式具有动态关联近实时等优势，可为湿地资源的动态监测提供一种新的研究思路。     

MODERN CARTOGRAPHY: RESULTS AND PROSPECTS

The author reviews the principal problems pertaining to the development of modern cartography raised at a conference on Cartography at the Transition between the 20th and 21st Centuries, held in Moscow in the autumn of 1997. The conference was organized by the Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, in collaboration with the Russian Geographical Society, the Russian Federation Geodetic and Cartographic Service, the school of Geography at Moscow University, the Russian State Library, the Moscow State University of Geodesy, Aerial Mapping, and Cartography, and the Geoinformation System Association. There were 67 plenary reports, over 30 poster sessions, and a roundtable on “Cartographic Working Groups of Today and Tomorrow.” Translated by Edward Torrey, Alexandria, VA from: Izvestiya Akademii Nauk, seriya geograficheskaya, 1998, No. 2, pp. 121-130.