[發(fā)明專利]一種GIS矢量數(shù)據(jù)線面圖層的置亂與還原方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410074613.X
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103870552B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李安波;王海榮;周衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;H04L9/28
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所32207
• 代理人: 李媛媛

1.一種GIS矢量數(shù)據(jù)線面圖層的置亂與還原方法，其特征在于，包括如下步驟：

（一）置亂過程

步驟11：構(gòu)造矢量數(shù)據(jù)有限域置亂變換空間

a）打開一個線面類型GIS矢量數(shù)據(jù)文件，依次讀取各要素的空間數(shù)據(jù)，以及線面要素的總個數(shù)I和含有最多點數(shù)的線面的點要素個數(shù)J；

b）構(gòu)造矢量數(shù)據(jù)有限域空間，確定置亂變換的離散點域{(x,y):0≤x<I,0≤y<J}，其中x為矢量數(shù)據(jù)線面要素的序號，y為點要素的序號；

步驟12：確定置亂變換規(guī)則

仿射變換的一般形式為

x′=ax+by+ey′=cx+dy+f---(1)]]>

當(dāng)系數(shù)滿足abcd=1,]]>c≠0時，可將公式（1）簡化記為：

x′y′=1a10110a211a301xy+ef---(2)]]>

該變換是限定在離散點域{(x,y):0≤x<I,0≤y<J}上，將平移參數(shù)e，f融入最后一次整數(shù)提升變換中進(jìn)行簡單舍入取整，其他部分以整數(shù)提升變換實現(xiàn)，即可實現(xiàn)公式（1）在有限整數(shù)域上的擬仿射變換，最后一次整數(shù)提升變換如下：

其相應(yīng)的逆變換為：

其中，表示四舍五入取整運算，mod表示取余運算，各級整數(shù)提升變換中引入了非線性的舍入運算，使得最后的結(jié)果不再是傳統(tǒng)意義上的仿射變換，這種整數(shù)擬仿射變換的逆變換一定存在，且是有限整數(shù)域上的一一變換；

步驟13：變換參數(shù)生成

根據(jù)公式（2），需要生成整數(shù)提升變換的參數(shù)a₁,a₂,a₃，及平移參數(shù)e，f；利用混沌系統(tǒng)輸入密鑰文件迭代生成x_n；對x_n進(jìn)行間隔取位，得到Logistic混沌系統(tǒng)的迭代次數(shù)n₁,n₂,n₃,n_e,n_f；對Logistic混沌系統(tǒng)再分別迭代n₁,n₂,n₃,n_e,n_f次，即可得到整數(shù)提升變換的參數(shù)a₁,a₂,a₃及平移參數(shù)e,f；

步驟14：全局置亂

a）根據(jù)步驟13中的變換參數(shù)、步驟12中的置亂變換規(guī)則以及公式（5），逐點進(jìn)行點要素序號的擬仿射變換；

x′y′=1a10110a211a301xy+efmodIJ---(5)]]>

b）逐點將（x，y）處的點要素移動到擬仿射變換后(x′,y′)處，即原來（x，y）處的點要素空間數(shù)據(jù)全部賦給(x′,y′)處的點要素；

步驟15：去除虛點并形成置亂后的矢量數(shù)據(jù)R^E

在點要素序號置亂變換后，按線面要素的序號來組織點要素，將實點逐一添加到對應(yīng)的線面要素；如果遇到虛點，將其之后的實點真實的點序號記入屬性z，以保證置亂后的矢量數(shù)據(jù)點要素個數(shù)不變，從而形成置亂后的線面圖層數(shù)據(jù)R^E；

步驟16：將逐點置亂后的數(shù)據(jù)，寫入矢量數(shù)據(jù)R^E，即形成置亂后的數(shù)據(jù)文件；

（二）還原過程

步驟21：還原變換參數(shù)生成

按照上述過程（一）中的步驟13的方法，輸入密鑰文件，生成變還原變換的參數(shù)a₁,a₂,a₃及平移參數(shù)e,f；

步驟22：全局反置亂

a）根據(jù)還原參數(shù)和逆變換規(guī)則，逐點進(jìn)行擬仿射變換的逆變換；同時，還原時需先判斷點要素屬性z值是否為0；如果為0，則點要素序號y′參與逆運算；否則z值代替y′參與逆運算；

b）將(x′,y′)處點要素的空間數(shù)據(jù)全部賦給（x，y）處的點要素；

步驟23：逆變換后，按線面要素的序號來組織點要素，將點要素逐一添加到對應(yīng)的線面要素中，形成置亂后的線面圖層數(shù)據(jù)R^D并顯示。