[發(fā)明專利]一種DEM幾何精度脫密與恢復(fù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711265418.5
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107944287B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐家明;周衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;H04L9/08;H04L9/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開一種DEM幾何精度脫密與恢復(fù)方法，主要包括以下步驟：(1)對待脫密的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行脫密處理，包括選擇控制點(diǎn)、設(shè)置擾動量、模型參數(shù)生成、密鑰加密保存、待脫密DEM數(shù)據(jù)脫密處理等步驟；(2)對脫密后的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)處理過程，包括密鑰解密讀取、恢復(fù)模型建立、脫密后DEM數(shù)據(jù)恢復(fù)處理等步驟。本發(fā)明提供的脫密和恢復(fù)方法能有效保障DEM數(shù)據(jù)的安全，同時(shí)維持DEM數(shù)據(jù)的垂直拓?fù)潢P(guān)系基本保持不變，為地理信息安全以及地理數(shù)據(jù)共享提供技術(shù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地理信息安全領(lǐng)域，具體涉及一種DEM幾何精度脫密與恢復(fù)方法。

背景技術(shù)

地理信息是國家信息資源的重要組成部分，直接關(guān)系國家利益和安全，其安全保護(hù)研究十分重要。隨著信息技術(shù)特別是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，DEM數(shù)據(jù)訪問、獲取、使用、傳播等都變得方便快捷。但隨之而來的數(shù)據(jù)安全問題也日益突出，面對已獲得的大量高精度DEM數(shù)據(jù)，面臨著保密與共享的難題，尤其是針對包含許多敏感目標(biāo)(如軍事設(shè)施、大型武器裝備、秘密機(jī)構(gòu)、核設(shè)施等)的高程數(shù)據(jù)。因此，需要利用脫密技術(shù)在保證數(shù)據(jù)安全的前提下充分共享。

目前，關(guān)于地理數(shù)據(jù)幾何精度脫密研究主要集中在平面上，針對DEM高程數(shù)據(jù)的幾何精度脫密模型的研究還十分罕見。有些DEM數(shù)據(jù)安全保護(hù)方法將DEM數(shù)據(jù)處理成無實(shí)際意義的高程數(shù)據(jù)，以此達(dá)到數(shù)據(jù)保護(hù)的目的，如DEM信息偽裝技術(shù)，雖然這些技術(shù)能夠很好的保證DEM數(shù)據(jù)在存儲和傳輸中的安全，但是處理后的數(shù)據(jù)并不能夠滿足地理數(shù)據(jù)的可用性。因此，需研究一種DEM數(shù)據(jù)脫密的算法，使得脫密處理后的DEM數(shù)據(jù)，具有安全性高、精度可控、拓?fù)浔３只静蛔兊奶匦裕瑸榈乩硇畔踩约暗乩頂?shù)據(jù)共享提供技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對DEM數(shù)據(jù)的安全和共享問題，本發(fā)明提出一種非線性模型對DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行脫密與恢復(fù)方法，所述的方法處理的DEM數(shù)據(jù)具有安全性高，拓?fù)潢P(guān)系基本保持不變等特點(diǎn)。

技術(shù)方案：一種DEM幾何精度脫密與恢復(fù)方法，所述的方法包括以下步驟：

(1)DEM數(shù)據(jù)的脫密處理，所述的脫密處理包括選擇控制點(diǎn)、設(shè)置擾動量、生成模型參數(shù)和加密保存密鑰；

(2)DEM數(shù)據(jù)恢復(fù)處理，將步驟(1)脫密處理后的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，包括密鑰解密讀取、恢復(fù)模型建立。

進(jìn)一步的，步驟(1)所述的DEM數(shù)據(jù)的脫密處理步驟如下：

(1.1)確定DEM數(shù)據(jù)范圍：讀取待脫密DEM數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)最小外接矩形R，其中R左下角坐標(biāo)為(X_min,Y_min)，右上角坐標(biāo)為(X_max,Y_max)；

(1.2)選擇控制點(diǎn)：從DEM數(shù)據(jù)范圍中選取控制點(diǎn)，設(shè)控制點(diǎn)集合為Cpoints＝{(Px_i,Py_i,Pz_i)|i＝1,2,3,...,k}，其中k為選擇控制點(diǎn)個(gè)數(shù)，且k＞6；

(1.3)初始化擾動量區(qū)間：根據(jù)輸入的目標(biāo)脫密指標(biāo)d，初始化擾動量區(qū)間，所述的區(qū)間表達(dá)式為：

u＝[d-c,d+c]

其中c是初始化擾動量區(qū)間的大小，其區(qū)間的大小根據(jù)脫密指標(biāo)d進(jìn)行設(shè)定，且0＜c＜d，初始值c＝15；

(1.4)生成帶擾動量控制點(diǎn)集合；

(1.5)建立脫密模型；

(1.6)迭代步驟(1.4)到步驟(1.5)，中誤差達(dá)到脫密要求精度后執(zhí)行步驟(1.7)，所述指標(biāo)滿足公式為：

||RMS_decrypt-d||＜0.1 (6)

(1.7)DEM數(shù)據(jù)脫密處理；