CN116167091B - 一种测绘数据加密方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图形加密技术领域，具体公开了一种测绘数据加密方法及系统，所述方法包括搭建层级式用户库，基于所述层级式用户库存储不同权限的用户；获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域；所述目标地形图的获取用户包含于顶层用户库；根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库；接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图。本发明基于地形图统计测绘数据，在对测绘数据进行缩放的过程中，对加密区域进行替换式隐藏，进而使得，每种权限的用户观察到的地图内容是不同的，不仅隐藏了重要区域，还对重要区域的位置进行了隐藏，安全性极高。

Description

一种测绘数据加密方法及系统
技术领域
本发明涉及图形加密技术领域，具体是一种测绘数据加密方法及系统。
背景技术
测绘字面理解为测量和绘图，是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球导航卫星定位系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心，选取地面已有的特征点和界线并通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置及其相关信息，供工程建设、规划设计和行政管理之用。
测绘数据的重要性不言而喻，关于它的阅读权限，一直需要管控，现有的管控方式，大都依赖传统的身份识别技术，符合何种条件，能够获取多少内容是预先设置的；用户在观看测绘数据时，虽然无法查阅加密区域的细节，但是加密区域的重要性可以知晓（无法查阅的区域就是重要的区域），这是很重要的信息，现有技术中对这一信息的隐藏能力较为单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测绘数据加密方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种测绘数据加密方法，所述方法包括：
搭建层级式用户库，基于所述层级式用户库存储不同权限的用户；其中，顶层用户库权限最高；
获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域；所述目标地形图的获取用户包含于顶层用户库；
根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库；
接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图。
作为本发明进一步的方案：所述获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域的步骤包括：
遍历所述目标地形图，基于预设的采集通道提取所述目标地形图的色值信息，得到待检图层；
计算待检图层中各像素点的一阶差分和二阶差分，基于所述一阶差分和二阶差分对所述目标地形图进行区块切分；
根据区块切分结果在所述目标地形图中确定地标；
显示含有地标及区块切分结果的目标地形图，向顶层用户库中的用户发送，接收用户反馈的含有需求权限的加密区域。
作为本发明进一步的方案：所述根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库的步骤包括：
读取测绘数据，将所述测绘数据填充至目标地形图；
根据需求权限的降序读取加密区域，计算加密区域的面积，确定最大加密区域；
根据预设的缩进步长和所述最大加密区域确定缩进流程，在所述缩进流程中，对加密区域进行区域替换；
查询当前需求权限，将需求权限插入区域替换后的目标地形图；
统计所有含有需求权限的目标地形图，得到显示图库。
作为本发明进一步的方案：所述根据预设的缩进步长和所述最大加密区域确定缩进流程，在所述缩进流程中，对加密区域进行区域替换的步骤包括：
读取预设的缩进步长，查询最大加密区域的尺寸；
根据所述尺寸和所述缩进步长计算缩进次数；
基于所述缩进步长依次对图像进行像素合并，得到图像组；其中，所述图像组中的图像以缩进次数为标签，所述图像组为塔状结构；
实时监测合并过程，在合并过程中对各个加密区域进行区域替换。
作为本发明进一步的方案：所述实时监测合并过程，在合并过程中对各个加密区域进行区域替换的步骤包括：
实时监测图像组，当出现新的图像时，遍历图像，确定各个加密区域的实时尺寸；
将所述实时尺寸与预设的尺寸阈值进行比对，当所述实时尺寸小于预设的尺寸阈值时，以该加密区域为中心，选取预设面积的参考区；
基于所述参考区对加密区域进行替换；其中，替换内包括缩进流程。
作为本发明进一步的方案：所述接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图的步骤包括：
接收用户发送的查询请求，获取用户的访问记录；所述访问记录包括访问频率和单次访问时长；
遍历层级式用户库，查询用户的基准权限；
根据所述访问记录对所述基准权限进行修正，得到用户权限；
基于用户权限遍历所述显示图库，查询并发送显示图；
其中，所述显示图含有缩进流程。
本发明技术方案还提供了一种测绘数据加密系统，所述系统包括：
用户备案模块，用于搭建层级式用户库，基于所述层级式用户库存储不同权限的用户；其中，顶层用户库权限最高；
加密区域确定模块，用于获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域；所述目标地形图的获取用户包含于顶层用户库；
测绘数据统计模块，用于根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库；
查询发送模块，用于接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图。
作为本发明进一步的方案：所述加密区域确定模块包括：
遍历提取单元，用于遍历所述目标地形图，基于预设的采集通道提取所述目标地形图的色值信息，得到待检图层；
区块切分单元，用于计算待检图层中各像素点的一阶差分和二阶差分，基于所述一阶差分和二阶差分对所述目标地形图进行区块切分；
地标确定单元，用于根据区块切分结果在所述目标地形图中确定地标；
显示接收单元，用于显示含有地标及区块切分结果的目标地形图，向顶层用户库中的用户发送，接收用户反馈的含有需求权限的加密区域。
作为本发明进一步的方案：所述测绘数据统计模块包括：
数据填充单元，用于读取测绘数据，将所述测绘数据填充至目标地形图；
面积比对单元，用于根据需求权限的降序读取加密区域，计算加密区域的面积，确定最大加密区域；
区域替换单元，用于根据预设的缩进步长和所述最大加密区域确定缩进流程，在所述缩进流程中，对加密区域进行区域替换；
权限插入单元，用于查询当前需求权限，将需求权限插入区域替换后的目标地形图；
图形统计单元，用于统计所有含有需求权限的目标地形图，得到显示图库。
作为本发明进一步的方案：所述区域替换单元包括：
尺寸查询子单元，用于读取预设的缩进步长，查询最大加密区域的尺寸；
次数计算子单元，用于根据所述尺寸和所述缩进步长计算缩进次数；
像素合并子单元，用于基于所述缩进步长依次对图像进行像素合并，得到图像组；其中，所述图像组中的图像以缩进次数为标签，所述图像组为塔状结构；
替换执行子单元，用于实时监测合并过程，在合并过程中对各个加密区域进行区域替换。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于地形图统计测绘数据，在对测绘数据进行缩放的过程中，对加密区域进行替换式隐藏，进而使得，每种权限的用户观察到的地图内容是不同的，不仅隐藏了重要区域，还对重要区域的位置进行了隐藏，安全性极高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为测绘数据加密方法的流程框图。
图2为测绘数据加密方法的第一子流程框图。
图3为测绘数据加密方法的第二子流程框图。
图4为测绘数据加密方法的第三子流程框图。
图5为测绘数据加密系统的组成结构框图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为测绘数据加密方法的流程框图，本发明实施例中，一种测绘数据加密方法，所述方法包括：
步骤S100：搭建层级式用户库，基于所述层级式用户库存储不同权限的用户；其中，顶层用户库权限最高；
地图及其测绘数据是非常重要的数据，用户的权限不同，能够看到的内容不同；用户权限的区分方式借助不同的用户库完成，在用户注册时，对用户进行身份验证，进而将用户存储在不同的用户库中，不同用户库对应着不同的权限。
步骤S200：获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域；所述目标地形图的获取用户包含于顶层用户库；
获取目标地形图，所述目标地形图可以理解为更加准确的地图，其重点在于边界信息；在所述目标地形图中确定不同的加密区域，对加密区域进行加密时，会确定一个需求权限，用户的权限满足需求权限时，才能够查询到加密区域中的内容；其中，所述目标地形图作为最重要的数据，能够获取目标地形图的用户均属于顶层用户库；可以想到，顶层用户库中的用户，验证要求极高。
步骤S300：根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库；
当加密区域确定后，根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，可以得到不同的图像，这些图像含有需求权限。
值得一提的是，所述测绘数据本身以图像形式进行表示，因此，根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据的过程并不困难。
步骤S400：接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图；
当用户想要查询测绘数据时（显示图），向本方法的执行主体发送查询请求，本方法的执行主体会对用户进行权限判断，根据权限判断结果确定用户可以观察的显示图。
图2为测绘数据加密方法的第一子流程框图，所述获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域的步骤包括：
步骤S201：遍历所述目标地形图，基于预设的采集通道提取所述目标地形图的色值信息，得到待检图层；
遍历所述目标地形图，对每个像素点进行色值提取，基于不同的色值通道（上述采集通道）表示目标地形图；这一过程可以类比于PS软件中的通道功能；此时，可以将目标地形图转换为多个待检图层。
步骤S202：计算待检图层中各像素点的一阶差分和二阶差分，基于所述一阶差分和二阶差分对所述目标地形图进行区块切分；
计算各像素点的一阶差分（相当于一阶导数），可以判断出该像素点是否为轮廓边界，计算各像素点的二阶差分（相当于二阶导数），可以判断出该像素点周围的像素变化是否剧烈；结合一阶差分和二阶差分可以对目标地形图进行区块切分。
步骤S203：根据区块切分结果在所述目标地形图中确定地标；
区块切分后，在目标地形图中确定一些地标，所述地标的功能是，便于用户定位。
步骤S204：显示含有地标及区块切分结果的目标地形图，向顶层用户库中的用户发送，接收用户反馈的含有需求权限的加密区域；
将目标地形图向顶层用户库中的用户发送，顶层用户库中的用户具备最高权限，只他们能够设置加密区域，在他们设置加密区域的过程中，地标可以方便其定位。
图3为测绘数据加密方法的第二子流程框图，所述根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库的步骤包括：
步骤S301：读取测绘数据，将所述测绘数据填充至目标地形图；
读取测绘数据，测绘数据本身就是图像形式，或者可以轻易的转换为图像形式，因此，将测绘数据填充至目标地形图的过程非常容易。
步骤S302：根据需求权限的降序读取加密区域，计算加密区域的面积，确定最大加密区域；
不同加密区域的需求权限不同，本方法的加密区域处理过程为，从需求权限由高到低的顺序，依次对加密区域进行分析处理，首先，选取一个需求权限，然后，查询该需求权限下的加密区域，并计算加密区域的面积，最后，比对这些加密区域，即可得到最大加密区域。
步骤S303：根据预设的缩进步长和所述最大加密区域确定缩进流程，在所述缩进流程中，对加密区域进行区域替换；
根据预设的缩进步长和最大加密区域确定缩进流程，所述缩进流程可以类比于现有地图的缩放过程，不同缩放比例下，最大加密区域在显示器中的占比不同，比如，在1：100的比例尺下，最大加密区域可能是一个大区域，但是在1：10000的比例尺下，它却是一个小区域；这一过程就是缩进流程，在缩进流程中，当加密区域足够小时，对加密区域进行区域替换，可以快速地隐藏图像细节，从而实现加密功能。
步骤S304：查询当前需求权限，将需求权限插入区域替换后的目标地形图；
查询正在处理的加密区域对应的需求权限，插入区域替换后的目标地形图，作为标签。
步骤S305：统计所有含有需求权限的目标地形图，得到显示图库；
处理完所有加密区域后，统计所有含有需求权限的目标地形图，可以得到一个图库，称为显示图库。
作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述根据预设的缩进步长和所述最大加密区域确定缩进流程，在所述缩进流程中，对加密区域进行区域替换的步骤包括：
读取预设的缩进步长，查询最大加密区域的尺寸；
根据所述尺寸和所述缩进步长计算缩进次数；
基于所述缩进步长依次对图像进行像素合并，得到图像组；其中，所述图像组中的图像以缩进次数为标签，所述图像组为塔状结构；
实时监测合并过程，在合并过程中对各个加密区域进行区域替换。
上述内容对缩进流程进行了具体的限定，首先，缩进步长是预设值，用于表征单次缩进的幅度，比如，缩进步长为3时，就是将3*3像素区域合并为一个像素点，合并过程由工作人员借鉴现有技术完成；根据最大加密区域的尺寸和所述缩进步长可以计算出需要多少次拟合，可以将最大加密区域缩放的足够小；然后，执行缩进过程，当最大加密区域缩放的足够小时，其他加密区域已经被缩放的足够小，一次缩进过程是递进式的多次缩进，每次缩进都在前一次缩进的基础上进行，最终可以得到一个图像组。
最后，在缩进过程中，对加密区域进行替换。
具体的，所述实时监测合并过程，在合并过程中对各个加密区域进行区域替换的步骤包括：
实时监测图像组，当出现新的图像时，遍历图像，确定各个加密区域的实时尺寸；
将所述实时尺寸与预设的尺寸阈值进行比对，当所述实时尺寸小于预设的尺寸阈值时，以该加密区域为中心，选取预设面积的参考区；
基于所述参考区对加密区域进行替换；其中，替换内包括缩进流程。
上述内容对加密区域的替换过程进行了具体的描述，图像细节替换过程是一个非常常规的技术，本发明技术方案采用的方案是，以待替换的加密区域（已经足够小）为中心，选取参考区域，根据参考区域对加密区域进行替换。
至于具体的替换规则，采用现有技术即可，比如，脸部痘印隐藏技术（P图）就是一种常见的细节替换应用。
图4为测绘数据加密方法的第三子流程框图，所述接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图的步骤包括：
步骤S401：接收用户发送的查询请求，获取用户的访问记录；所述访问记录包括访问频率和单次访问时长；
步骤S402：遍历层级式用户库，查询用户的基准权限；
步骤S403：根据所述访问记录对所述基准权限进行修正，得到用户权限；
步骤S404：基于用户权限遍历所述显示图库，查询并发送显示图；
其中，所述显示图含有缩进流程。
上述内容对查询过程进行了进一步限定，在比对权限的基础上，引入了访问记录这一参数，可以进一步提高安全性。
图5为测绘数据加密系统的组成结构框图，本发明实施例中，一种测绘数据加密系统，所述系统10包括：
用户备案模块11，用于搭建层级式用户库，基于所述层级式用户库存储不同权限的用户；其中，顶层用户库权限最高；
加密区域确定模块12，用于获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域；所述目标地形图的获取用户包含于顶层用户库；
测绘数据统计模块13，用于根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库；
查询发送模块14，用于接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图。
所述加密区域确定模块12包括：
遍历提取单元，用于遍历所述目标地形图，基于预设的采集通道提取所述目标地形图的色值信息，得到待检图层；
区块切分单元，用于计算待检图层中各像素点的一阶差分和二阶差分，基于所述一阶差分和二阶差分对所述目标地形图进行区块切分；
地标确定单元，用于根据区块切分结果在所述目标地形图中确定地标；
显示接收单元，用于显示含有地标及区块切分结果的目标地形图，向顶层用户库中的用户发送，接收用户反馈的含有需求权限的加密区域。
所述测绘数据统计模块13包括：
数据填充单元，用于读取测绘数据，将所述测绘数据填充至目标地形图；
面积比对单元，用于根据需求权限的降序读取加密区域，计算加密区域的面积，确定最大加密区域；
区域替换单元，用于根据预设的缩进步长和所述最大加密区域确定缩进流程，在所述缩进流程中，对加密区域进行区域替换；
权限插入单元，用于查询当前需求权限，将需求权限插入区域替换后的目标地形图；
图形统计单元，用于统计所有含有需求权限的目标地形图，得到显示图库。
所述区域替换单元包括：
尺寸查询子单元，用于读取预设的缩进步长，查询最大加密区域的尺寸；
次数计算子单元，用于根据所述尺寸和所述缩进步长计算缩进次数；
像素合并子单元，用于基于所述缩进步长依次对图像进行像素合并，得到图像组；其中，所述图像组中的图像以缩进次数为标签，所述图像组为塔状结构；
替换执行子单元，用于实时监测合并过程，在合并过程中对各个加密区域进行区域替换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种测绘数据加密方法，其特征在于，所述方法包括：
搭建层级式用户库，基于所述层级式用户库存储不同权限的用户；其中，顶层用户库权限最高；
获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域；所述目标地形图的获取用户包含于顶层用户库；
根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库；
接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图；
所述根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库的步骤包括：
读取测绘数据，将所述测绘数据填充至目标地形图；
根据需求权限的降序读取加密区域，计算加密区域的面积，确定最大加密区域；
根据预设的缩进步长和所述最大加密区域确定缩进流程，在所述缩进流程中，对加密区域进行区域替换；
查询当前需求权限，将需求权限插入区域替换后的目标地形图；
统计所有含有需求权限的目标地形图，得到显示图库。
2.根据权利要求1所述的测绘数据加密方法，其特征在于，所述获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域的步骤包括：
遍历所述目标地形图，基于预设的采集通道提取所述目标地形图的色值信息，得到待检图层；
计算待检图层中各像素点的一阶差分和二阶差分，基于所述一阶差分和二阶差分对所述目标地形图进行区块切分；
根据区块切分结果在所述目标地形图中确定地标；
显示含有地标及区块切分结果的目标地形图，向顶层用户库中的用户发送，接收用户反馈的含有需求权限的加密区域。
3.根据权利要求1所述的测绘数据加密方法，其特征在于，所述根据预设的缩进步长和所述最大加密区域确定缩进流程，在所述缩进流程中，对加密区域进行区域替换的步骤包括：
读取预设的缩进步长，查询最大加密区域的尺寸；
根据所述尺寸和所述缩进步长计算缩进次数；
基于所述缩进步长依次对图像进行像素合并，得到图像组；其中，所述图像组中的图像以缩进次数为标签，所述图像组为塔状结构；
实时监测合并过程，在合并过程中对各个加密区域进行区域替换。
4.根据权利要求3所述的测绘数据加密方法，其特征在于，所述实时监测合并过程，在合并过程中对各个加密区域进行区域替换的步骤包括：
实时监测图像组，当出现新的图像时，遍历图像，确定各个加密区域的实时尺寸；
将所述实时尺寸与预设的尺寸阈值进行比对，当所述实时尺寸小于预设的尺寸阈值时，以该加密区域为中心，选取预设面积的参考区；
基于所述参考区对加密区域进行替换；其中，替换内包括缩进流程。
5.根据权利要求1所述的测绘数据加密方法，其特征在于，所述接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图的步骤包括：
接收用户发送的查询请求，获取用户的访问记录；所述访问记录包括访问频率和单次访问时长；
遍历层级式用户库，查询用户的基准权限；
根据所述访问记录对所述基准权限进行修正，得到用户权限；
基于用户权限遍历所述显示图库，查询并发送显示图；
其中，所述显示图含有缩进流程。
6.一种测绘数据加密系统，其特征在于，所述系统包括：
用户备案模块，用于搭建层级式用户库，基于所述层级式用户库存储不同权限的用户；其中，顶层用户库权限最高；
加密区域确定模块，用于获取目标地形图，在所述目标地形图确定加密区域；所述目标地形图的获取用户包含于顶层用户库；
测绘数据统计模块，用于根据含有加密区域的目标地形图统计测绘数据，得到含有权限需求的显示图库；
查询发送模块，用于接收用户发送的查询请求，在层级式用户库中读取用户权限，比对用户权限和权限需求，查询并发送显示图；
所述测绘数据统计模块包括：
数据填充单元，用于读取测绘数据，将所述测绘数据填充至目标地形图；
面积比对单元，用于根据需求权限的降序读取加密区域，计算加密区域的面积，确定最大加密区域；
区域替换单元，用于根据预设的缩进步长和所述最大加密区域确定缩进流程，在所述缩进流程中，对加密区域进行区域替换；
权限插入单元，用于查询当前需求权限，将需求权限插入区域替换后的目标地形图；
图形统计单元，用于统计所有含有需求权限的目标地形图，得到显示图库。
7.根据权利要求6所述的测绘数据加密系统，其特征在于，所述加密区域确定模块包括：
遍历提取单元，用于遍历所述目标地形图，基于预设的采集通道提取所述目标地形图的色值信息，得到待检图层；
区块切分单元，用于计算待检图层中各像素点的一阶差分和二阶差分，基于所述一阶差分和二阶差分对所述目标地形图进行区块切分；
地标确定单元，用于根据区块切分结果在所述目标地形图中确定地标；
显示接收单元，用于显示含有地标及区块切分结果的目标地形图，向顶层用户库中的用户发送，接收用户反馈的含有需求权限的加密区域。
8.根据权利要求6所述的测绘数据加密系统，其特征在于，所述区域替换单元包括：
尺寸查询子单元，用于读取预设的缩进步长，查询最大加密区域的尺寸；
次数计算子单元，用于根据所述尺寸和所述缩进步长计算缩进次数；
像素合并子单元，用于基于所述缩进步长依次对图像进行像素合并，得到图像组；其中，所述图像组中的图像以缩进次数为标签，所述图像组为塔状结构；
替换执行子单元，用于实时监测合并过程，在合并过程中对各个加密区域进行区域替换。
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