顾及尺度变换的矢量地图道路网数据数字指纹嵌入点选取算法研究

摘要

近些年，网络地理信息系统的飞速发展使得地图数据的传输变得快速而便捷，地图数据的网络发布、地图数据在部门与部门之间及部门与社会个体之间交易中的拷贝和分发成为普遍存在的行为，这给地理空间数据的版权保护提出了更高的要求。
　　在地理信息产业、军事及国防领域，矢量地图数据作为国家空间数据基础设施的关键内容，其分发、传播中如何同时确认数据的所有者、合法/非法使用者和非法传播者是地理信息科学中一个迫在眉睫的课题。
　　为了防止矢量地图数据的非法复制和传播，就需要研究高效的地图数据安全保护策略。在地理信息科学的技术层面上，即表现为如何识别出被传播数据的所有者、合法使用者、非法使用者与非法传播者。由于数字水印与密码无法识别数据的非法复制者和非法传播者，而数字指纹技术可以完美实现该目标。因此，这个矢量地图数据安全保护问题的解决有赖于数字指纹技术。
　　为此，本论文面向矢量地图生产与应用的实际，选择顾及尺度变换的矢量地图道路网数据数字指纹嵌入技术，进行如下研究:
　　(1)研究矢量地图道路网数据的拓扑结构，分析了道路网自动综合的结果。将道路网分为主干道和支干道，地图综合（由大比例尺向小比例尺转化）的过程中，主干道上的点受到的影响小（一般被保留），而支干道上的点受到的影响大（通常被删除）。显而易见，若以支干道上的点作为数字指纹信息嵌入点，当地图尺度变换中支干道上的一些点被删除，嵌入其上的指纹信息也会丢失，这将导致指纹信息缺失。因此，考虑地图综合的影响，应该在被保留的点上嵌入指纹信息，最大程度保证指纹信息不会丢失。但是，也不能在所有被保留的点上都嵌入指纹信息，为了提高嵌入算法的效率，主要考虑在主干道和支干道上的特殊点嵌入指纹信息。
　　(2)提出一种高效的道路网指纹信息嵌入点选取方法。研究在尺度变换过程中，道路网中的哪些点是关键点（即坐标不容易随尺度变化的点，因为在这些关键点上嵌入数字指纹才能够使指纹尽可能大地抵御地图尺度变换），以及如何快速、有效选取指纹信息嵌入关键点。从而为矢量地图道路网数据安全保护起到一定的促进作用。

目录

声明

摘要

引言

1 绪论

1．1 论文的选题背景和研究意义

1．1．1 课题的研究背景

1．1．2 课题的研究意义

1．2 国内外研究概况

1．2．1 从数字密码、数字水印到数字指纹

1．2．2 数字指纹与数字水印的异同点

1．3 研究内容和组织安排

1．3．1 主要研究工作

1．3．2 论文框架组织

2 数字指纹技术

2．1 数字指纹基本概念和分类

2．1．1 基本概念

2．1．2 数字指纹的分类

2．2 数字指纹模型

2．2．1 数字指纹基本模型

2．2．2 叛逆者追踪机制

2．3 数字指纹攻击方式

3 矢量地图道路网自动综合

3．1 数字地图自动综合

3．1．1 自动制图综合概念

3．1．2 自动制图综合方法

3．2 矢量地图道路网数据的自动综合

3．2．1 矢量地图道路网数据特点

3．2．2 道路网自动综合基本原则

3．2．3 道路网自动综合方法

4 矢量地图道路网数字指纹嵌入点选取

4．1 数字指纹信息嵌入要求

4．2 指纹信息嵌入点选取

4．3 指纹信息嵌入算法

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果