SIFT和SVD相结合的GF-2影像感知哈希算法

为解决GF-2影像在传输、存储及实际使用中面临的局部篡改问题，本文提出了一种用于GF-2影像完整性认证的感知哈希算法。首先采用固定分块的方式，将整幅影像分割成多个子块，运用SIFT算子提取子块的关键点特征信息；然后采用SVD方法提取SIFT关键点特征信息的特征值，选取其中较大的10%特征值构建子块的感知哈希序列；最后串联所有子块的感知哈希序列生成整幅影像的感知哈希值。在影像认证过程中，通过计算原始影像与待认证影像的感知哈希值的差异，从而实现对影像内容的认证。试验表明，该算法能够实现GF-2影像中地物篡改的检测与定位，同时对LSB水印嵌入、DAT格式转换及BMP格式转换等内容保持操作具有良好的稳健性，为GF-2影像的安全使用提供保障。     

一种用于DEM数据认证与篡改定位的感知哈希算法

DEM数据作为重要的基础地理信息数据,其数据完整性问题不容忽视。基于DEM数据完整性认证的要求,以及相关认证算法的欠缺,本文运用感知哈希技术设计了一种DEM数据认证算法,并可实现篡改定位。因DEM数据具有数据量大、细节丰富的特点,首先对其进行规则格网划分,将其划分为互不重叠的格网单元;然后对格网单元数据进行DCT分解,提取数据的特征信息以生成特征向量矩阵,并对特征向量矩阵进行摘要化处理;随后,使用Logistic混沌系统对简化后的特征向量矩阵进行置乱;对置乱矩阵进行量化、编码后,便可生成感知哈希序列。在数据认证时,首先计算原始数据与待验证数据的高程相对中误差,再将二者的感知哈希序列进行归一化汉明距离度量,结合判定阈值,即可对DEM数据进行数据认证与篡改定位。该算法对DEM数据的格式转换、水印嵌入等攻击有较强的鲁棒性,对各类改变内容的操作具有敏感性,并可实现DEM数据微小篡改的识别与定位。与已有的DEM完整性认证方法相比,将DEM数据的"内容"作为完整性度量的重要标准,在具体应用中更具有实用价值。     

基于气象监测网络的森林火险快速预警模型

森林火灾发生频繁且突发性强,进行森林火险快速预警对于减小森林火灾损失和促进森林资源可持续发展至关重要。本文基于GIS空间分析和可视化技术,利用地面气象站构建实时气象监测网络,设计了运用气象监测网络的森林火险预警模型,可实现森林火险及时、快速预警。模型应用层次分析法建立了预警因子重要性层次结构并确定预警因子的权重;运用Voronoi图技术,基于气象站点和实时气象数据,构建气象监测网络;利用叠置分析技术计算得出预警结果。基于该模型设计的森林火灾快速预警系统应用于青海省林业局,验证了系统可行性与适用性,该模型可全面、准确、快速地实现对森林火险的预警。结果表明：① 根据预警模型及实时气象监测数据,可及时发出预警信号,快速实现县级、林场级别的森林火险早期预警和及时响应;② 运用GIS可视化技术,可快速生成相关区域森林火险的空间分布专题图,直观地观察预警等级的变化情况。实践表明,森林火险快速预警对森林火灾进行有效预防、中断管理和制定扑救措施具有重要的指导作用,并对森林防火工作、保护森林资源和人类生命财产安全具有重大意义。     

微地图符号的视觉变量及其应用

视觉变量是微地图在设计表达过程中的关键部分,该文针对现有视觉变量研究成果并不完全适用于微地图这一问题,研究并提出了微地图符号的视觉变量.通过对比分析微地图与常用地图的不同,得到了微地图符号简单化、多元化、个性化、模块化的特点,在此基础上提出了符合微地图符号特点的视觉变量表达方式;考虑用户、环境、地物3个方面的影响,应用微地图视觉变量设计了微地图符号;实现了校园导航微地图的设计,并运用问卷调查验证了微地图视觉变量表达及应用的合理性.结果表明,提出的理论及方法能较好地表达微地图内容,能够为微地图的应用提供理论支持.     

DP算法自动实现方法：以河流化简为例

曲线化简是自动地图综合的重要内容,但其中广泛应用的DP(Douglas-Peucker)算法却是非自动化的,原因是需要在算法执行之初由人工输入距离阈值ε。为此,首先提出了一个多尺度曲线相似度的计算公式;然后基于该公式,以河流数据为例给出了地图比例尺与曲线目标相似度的函数关系推导方法和曲线目标相似度与ε的函数关系推导方法,进而得出了ε与比例尺的函数关系;最后实现了DP算法的自动化。实验研究表明,利用提出的自动化DP算法可以获得指定地理区域不同比例尺的水系要素的化简结果,化简结果与经验丰富的制图员的手工化简结果的相似度平均值为0.927,相似度总体表现良好,表明了该方法良好的可靠性和较高的智能化。