[發明專利]基于要素幾何精度弱化的GIS矢量數據偽裝與還原方法

有效

• 申請號: 201110293514.7
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102509056A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李安波;閭國年;張馳
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G06F21/24
• 分類號: G06F21/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于地理信息安全領域，具體涉及一種基于幾何精度弱化技術進行GIS矢量數據偽裝與還原的方法。

背景技術

地理信息的安全防護涉及國家安全和社會利益，是當前急需解決的國家和社會重大需求問題。特別是當今空間數據共享需求逐步擴大，地理信息服務應用不斷拓展的情況下，地理信息的安全問題進一步突出。作為國家空間數據基礎設施主要數據內容的GIS矢量數據，其信息安全研究更是至關重要。

目前，信息偽裝已成為信息安全研究中除密碼學之外的另一重要分支。國內外相關研究文獻及專利檢索結果分析表明,目前，在信息偽裝的研究方面，所研究的載體數據類型主要包括圖像、視頻、遙感影像、DEM等。但是，矢量數據由于其具有無固定存儲順序的數據組織、多樣的數據格式、強大的可視化表達手段、復雜的投影變換、繁多的空間分析應用，以及精度高、冗余少等諸多方面的特性，使得針對矢量數據的信息偽裝研究具有一定的特殊性和較大難度。

發明內容

本發明的目的在于：基于要素屬性信息進行要素幾何精度弱化的思路，提出一種針對GIS矢量數據的偽裝與還原方法，以有效提高GIS矢量數據在數據傳輸、脫密處理中的安全性。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案如下：

基于要素幾何精度弱化的GIS矢量數據偽裝與還原方法，主要包括以下過程：

（1）偽裝過程：

步驟一：打開一個GIS矢量數據圖層文件，讀取屬性字段名稱，設置處理用的數值型屬性字段名稱；設置8位二進制隨機信息作為密鑰Key，并存入密鑰文件；

步驟二：判斷圖層類型，如果為點圖層數據，則執行步驟三；如果為線面圖層數據，則執行步驟四；

步驟三：

（a）分別讀取一點要素的所指定屬性信息和幾何信息到數值型變量a和點對象Point中；

（b）基于如下公式（1），進行Point值的精度弱化：

??????????????Point.x=Point.x+1/f(a)

??????????????Point.y=Point.y+1/f(a)??????????????????????????（1）

其中，函數f(a)為取變量a的屬性等級，其值域為[1,n]，n為正整數；1/f(a)運算中的小數位數，與相應點的小數位數保持一致；

步驟四:

（a）讀取一個要素中所有點的幾何數據到數組隊列D中，其指定屬性信息讀取到數值型變量a中；

（b）針對數組隊列D中的每一個點，基于如下公式（2），進行Point值的精度弱化：

??????????????Point.x=Point.x+1/f(a)?*g(Key,?Mod(i,8))???

??????????????Point.y=Point.y+1/f(a)?*g(Key,?Mod(i,8))????（2）

????其中，i為數組隊列D中點的序號；Key為密鑰；函數Mod()為取余函數；函數g()為基于點序號i值所確定的余數從密鑰Key中取出相應位的取值，其值為0或1；函數f(a)為取變量a的屬性等級，其值域為[1,n]，n為正整數；1/f(a)運算中的小數位數，與相應點的小數位數保持一致；

????步驟五：根據不同的圖層類型，循環執行步驟三或步驟四，直至每一要素處理完畢后，保存偽裝后的數據文件；

（2）還原過程：

步驟一：選擇處理用屬性字段名稱，打開一個GIS矢量數據圖層文件；讀取密鑰文件并設置密鑰Key；

步驟二：判斷圖層類型，如果為點圖層數據，則執行步驟三；如果為線面圖層數據，則執行步驟四；

步驟三：

（a）分別讀取一點要素的所指定屬性信息和幾何信息到數值型變量a和點對象Point中；

（b）基于如下公式（3），進行Point值的精度弱化：

??????????????Point.x=Point.x-1/f(a)

??????????????Point.y=Point.y-1/f(a)????????????????????????????（3）

其中，函數f(a)為取變量a的屬性等級，其值域為[1,n]，n為正整數；1/f(a)運算中的小數位數，與相應點的小數位數保持一致；

步驟四:

（a）讀取一個要素中所有點的幾何數據到數組隊列D中，其指定屬性信息讀取到數值型變量a中；