[發明專利]一種基于多元空間特征的GIS矢量數據版權認證方法

無效

• 申請號: 201210094930.9
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102651059A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 張麗娟;葛玻;張富;王煜;康莉
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: G06F21/00
• 分類號: G06F21/00;G06F17/30
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發明屬于地理信息版權保護領域，具體涉及一種基于多元空間特征的GIS矢量數據版權認證方法。

背景技術

Internet?/?Intranet的飛速發展,?在為數據共享提供了快捷傳播通道的同時,?使得數據產品的非法、侵權使用日益猖獗。生產成本高昂、精度高,?與社會經濟發展和國防安全大局息息相關的GIS矢量數據產品,?其版權保護問題影響深遠、意義重大。

以數字水印為代表的版權標記技術,?是目前GIS矢量數據版權保護使用的主要方法。數字水印算法應當具有魯棒性、不可感知性等特征。魯棒性要求原始數據盡可能多包含版權標記，而不可感知性要求盡可能少的改變原始數據。目前大部分數字水印算法都需在宿主信息中嵌入水印信息，因此，水印的魯棒性不僅要受到嵌入容量的限制，還不可避免的要與不可感知性發生沖突。為了解決二者之間的矛盾，有專家學者提出“提取數字產品的重要特征來構造版權標記，但不修改原數字產品任何數據”的思想。本發明基于上述研究思想，提出構造多元空間特征實現GIS矢量數據中線、面圖層的版權認證，算法本身的非嵌入性，滿足了不可感知性的要求，同時，算法具有較好的魯棒性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于多元空間特征的GIS矢量數據版權認證方法，其不會損害原始數據的精度，具有良好的可擴展性，較好的魯棒性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于多元空間特征的GIS矢量數據版權認證方法，包括下列步驟：

（1）提取原始數據P所有空間實體的質心坐標（X，Y）和頂點個數n，形成序列S?{X1，Y1，1；X2，Y2，2；……；Xn，Yn，n}；

（2）求取閾值，步驟如下：

(ⅰ)根據原始數據P，取出所包含的空間實體個數N；

(ⅱ)依次遍歷N個空間實體，取出每一個空間實體的頂點個數，構成集合{C}，并得到所遍歷空間實體的頂點個數最大值Cmax、最小值Cmin；

(ⅲ)依次遍歷N個空間實體，取出每一個空間實體的質心坐標，構成集合{（X，Y）}，并得到所遍歷空間實體的質心坐標集合中X和Y的最大、最小值Xmax、Xmin、Ymax、Ymin；

(ⅳ)根據頂點個數的最大值Cmax、最小值Cmin和質心坐標X和Y的最大、最小值Xmax、Xmin、Ymax、Ymin，隨機生成同樣包含N個空間實體的新圖層數據，并確保每一個隨機創建的空間實體符合兩個條件：①質心坐標（Xi,Yi)滿足Xmin﹤Xi﹤Xmax，Ymin﹤Yi﹤Ymax；②頂點個數Ci滿足Cmin﹤Ci﹤Cmax,其中，0≤i﹤N；

(ⅴ)循環第(ⅳ)步驟M次得到M個新圖層數據Di，其中，0≤i﹤M；

(ⅵ)依次計算新圖層Di與原始數據P的相似度Dis，取出最大相似度值作為閾值；

（3）生成完整的多元空間特征序列K，K為{X1，Y1，1；……；?Xn，Yn，n；閾值}，利用壓縮編碼技術將其壓縮；

（4）對待檢測數據進行版權認證，其步驟如下：

(ⅰ)根據序列K提取原始數據P所有的頂點個數P_COUNTS、ID號P_ID，提取待檢測數據T所有的頂點個數T_COUNTS、ID號T_ID；

(ⅱ)從（ⅰ）所提取的頂點個數和ID號中選取兩對匹配點對P_ID1、P_COUNTS1、T_ID1、T_COUNTS1和P_ID2、P_COUNTS2、T_ID2、T_COUNTS2，使P_COUNTS1與T_COUNTS1唯一且相等或最接近（首先選擇相等的，如果沒有相等的，則選擇最接近的），使P_COUNTS2與T_COUNTS2唯一且相等或最接近（首先選擇相等的，如果沒有相等的，則選擇最接近的）；?

(ⅲ)根據質心計算空間實體P_ID1和P_ID2間的平均距離M1和方位角A1，計算T_ID1和T_ID2間的平均距離M2和方位角A2；

(ⅳ)計算原始數據P中ID號為P_ID1的空間實體和其他空間實體間的平均距離和方位角，獲得組A；計算待測數據T中ID號為T_ID1的空間實體和其他空間實體間的平均距離和方位角，獲得組B；通過以下對比方法，利用下面公式計算待測數據T與原始數據P的相似度Dis；??

?

其中，equalf（A,Bi)：基于M1、M2、A1、A2將B組中的平均距離Bmi和方位角Bai與A組中的數值進行比對，對比結果為0或1；

∑：對比結果中記錄為1的總個數；

n：B組記錄總數；

equalf（A,Bi)所述對比方法為：