CN102682247A - 一种基于数字水印的矢量地理数据更新方法 - Google Patents

一种基于数字水印的矢量地理数据更新方法 Download PDF

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朱长青
王奇胜
张旭
王玉海
任娜
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Abstract

本发明公开了一种基于数字水印的矢量地理数据更新方法，该方法是在矢量地理数据更新过程中，数据管理部门将一些分发信息(包括版权信息、使用者信息、获取时间等)作为水印信息嵌入到原始数据中，由于在生产部门更新过程中水印信息与数据不可分离，在上交至审查部门时，审查部门能通过水印信息得知生产部门更新的数据是否为最新的数据。在确定为最新的数据之后，再根据原始数据对上交的验收数据进行去除水印操作，得到入库数据。该方法能够有效地实现对数据合法使用以及流向的控制，并且保障了更新作业中始终使用最新下发数据进行更新、上交。

Description

一种基于数字水印的矢量地理数据更新方法
技术领域           
本发明属于地理信息版权保护领域，是一种具体涉及数字水印更新的方法，能确保矢量地理数据更新过程中数据的合法使用以及流向监测，并且保障了更新作业中始终使用最新下发数据进行更新、上交。
背景技术
矢量地理数据数据是国家基础数据，尤其是大比例尺数据，使用中涉及国家的信息安全，因此在自动化地、高效地实现矢量地理数据更新过程中，保障矢量地理数据的安全至关重要。
目前，对矢量地理数据更新的研究主要集中在更新方式以及精度等质量控制方面。对于数据更新过程中的安全性问题，却少有人问津。在矢量地理数据更新过程中，在数据下发、使用、上交的全过程都应该保证数据的使用安全。安全问题传统的解决办法是加密技术，但是加密技术只能保证传输过程的安全，不能保证使用结果的安全。因为城市基础地形数据要使用，使用时候就需要解密，解密的结果就是无加密的数据了，这种情况下就需要数字水印技术来保障数据的安全。数字水印是镶嵌在数字产品中的具有可鉴别性的数字信号或模式，不影响数字产品的可用性。通过数字水印可以确定版权拥有者、认证数字内容来源的真实性、识别购买者、提供关于数字内容的其他附加信息、确认所有权认证和跟踪侵权行为。通过数字水印技术，就可以在不影响数据使用的情况下，监管数据的流向，控制数据的合法使用。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前我国矢量地理数据的更新过程中，缺乏有效的手段保证矢量地理数据的合法使用和流向监测等问题，将数字水印技术引入矢量地理数据更新过程，能够有效地实现对数据合法使用以及流向的控制，并且保障了更新作业中始终使用最新下发数据进行更新、上交。
    为了实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：一种基于数字水印的矢量地理数据更新方法，其特征在于包括数字水印嵌入、数据更新及数字水印提取和去除的步骤，
（1）       数字水印嵌入：根据分发信息生成鲁棒水印信息，根据原始数据生成脆弱水印信息；将生成的水印信息嵌入到原始数据中，得到含水印的数据；将含水印的数据分发至生产部门；
（2）       数据更新：生产部门根据实际情况对含水印数据进行更新，然后将更新后的数据送交审查部门；
（3）       数字水印提取和去除：审查部门检测生产部门送交的数据中是否含有之前嵌入的分发信息，如果有则进行下面的步骤，否则，则表明生产部门数据更新违规，不再进行以下步骤；利用脆弱水印篡改定位特征标识数据更新部分；将数据更新部分与原始数据进行比较，去除水印信息并与原始数据结合生成合格数据；合格数据入库。
    分发信息包括版权信息、使用者信息、获取时间。
    数字水印嵌入使用映射水印算法。
本发明方法的技术优势
1.使用映射水印算法对矢量地理数据嵌入数字水印，控制水印嵌入强度，保证水印嵌入不影响数据的精度，嵌入水印后的地图与原地图在显示上是基本没有区别的，不影响数据的更新操作。
2.通过在原始地理矢量数据中嵌入水印信息，水印信息与数据融合为一体，在不知嵌入算法的情况下不能去除，达到有效监管数据的流向，控制数据的合法使用的效果。
3.利用脆弱水印信息篡改定位特征，基于数据点定位的数字水印算法能在水印检测时能够将数据更新的部分定位出来，进而实现快速去除数字水印，提高水印去除的效率。
附图说明
图1 是本发明一种基于数字水印的矢量地理数据更新方法的主要流程图。
图2 是本发明实施例1:500矢量城市地图的一部分(dwg格式)。
图3 是本发明实施例1:500矢量城市地图嵌入水印后与原地图叠加显示（部分）。
图4 是本发明实施例1:500矢量城市地图模拟更新后脆弱水印检测结果（部分），虚线表示脆弱水印检测出的数据更新部分。
图5 本发明实施例是矢量城市地图模拟更新后水印提取结果。
 图6本发明实施例 是1:500更新后矢量城市地图（已去除水印）与原地图叠加显示（部分）。
具体实施例
下面结合附图和实施例对本发明方法作进一步详细描述。
本实施例选择一幅1:500dwg格式的矢量城市地图数据为实验数据，来模拟基于数字水印的矢量地理数据更新过程。
1.       水印嵌入  
步骤一：根据分发信息(版权信息：数据中心、使用者信息：测绘一队、分发时间：2011年04月21日21时04分)生成鲁棒水印信息，根据该实验数据生成脆弱水印信息。
步骤二：将步骤一生成的水印信息嵌入实验数据。
步骤三：将嵌入水印信息后的数据与原始数据(O)叠加显示，观察有无肉眼能辨认的变化。
2.       数据更新
步骤一：模拟数据更新——将嵌入水印信息后的数据的显著位置进行修改。
步骤二：将修改后的数据与原始数据(O)叠加显示，观察修改部分的变化。
3.       去除水印入库
步骤一：检测修改的数据中水印信息，提取出之前嵌入的水印信息。
步骤二：利用脆弱水印篡改定位特征标识数据更新部分；
步骤三：将数据更新部分与原始数据进行比较，去除水印信息并与原始数据结合生成合格数据；
步骤四：将步骤三得到的数据与原始数据(O)叠加显示。

Claims (3)

1.一种基于数字水印的矢量地理数据更新方法，其特征在于包括数字水印嵌入、数据更新及数字水印提取和去除的步骤，
（1）数字水印嵌入：
根据分发信息生成鲁棒水印信息，根据原始数据生成脆弱水印信息；
将生成的水印信息嵌入到原始数据中，得到含水印的数据；
将含水印的数据分发至生产部门；
（2）数据更新：
生产部门根据实际情况对含水印数据进行更新，然后将更新后的数据送交审查部门；
（3）数字水印提取和去除：
审查部门检测生产部门送交的数据中是否含有之前嵌入的分发信息，如果有则进行下面的步骤，否则，则表明生产部门数据更新违规，不再进行以下步骤；
利用脆弱水印篡改定位特征标识数据更新部分；
将数据更新部分与原始数据进行比较，去除水印信息并与原始数据结合生成合格数据；
 合格数据入库。
2.根据权利要求1所述的基于数字水印的矢量地理数据更新方法，其特征在于：所述分发信息包括版权信息、使用者信息、获取时间。
3.根据权利要求1所述的基于数字水印的矢量地理数据更新方法，其特征在于：所述数字水印嵌入使用映射水印算法。
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