CN111147384B - 一种面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法 - Google Patents

一种面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法 Download PDF

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CN111147384B CN201911249337.5A CN201911249337A CN111147384B CN 111147384 B CN111147384 B CN 111147384B CN 201911249337 A CN201911249337 A CN 201911249337A CN 111147384 B CN111147384 B CN 111147384B
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Abstract

本发明公开了一种面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法,依据遥感影像数据传输过程中的经历,获取溯源全过程的路径信息,包含路径信息IP地址、物理地址与时间信息;同时利用基于ASCII码的二进制编码与几何代数编码,实现遥感影像数据不同传输信息的统一编码,构建路径信息追溯网络层次结构,能够有效进行路径传输信息的追踪与回溯,并且能够实现路径传输信息的检验与更新,保证传输路径的正确性与实时性。本发明实现面向溯源的遥感影像数据传输路径信息编码结构的统一性,提高了溯源信息的安全性与可靠性。

Description

一种面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法
技术领域
本发明涉及地理信息技术领域,尤其是一种面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法。
背景技术
随着网络的迅速发展,遥感影像数据的传输变得十分便捷且频繁,数据的网络传输已成为数据应用与共享的重要步骤。遥感影像数据的网络传输在资源管理、企业应用、个人研究等领域都扮演着重要的角色,然而随着数据流动速度的加快以及数据传输过程中数据的修改问题更加普遍,对于所获取资源的可信度和数据验证难度大等问题也日益突出。因此需要一种机制——溯源,来描述事物或者数据的“生命周期”,对其在网络上的活动进行“追踪”,以此对数据的质量、真实性和可靠性进行评价。溯源是对数据信息保护最为高效、重要的技术手段,利用溯源传输方式可以有效防止在数据传输过程中数据信息被恶意更改以及被剽窃等问题,提高信息来源的有效性;并且溯源技术的理论和应用研究在污染源跟踪处理、产品溯源、个人数据隐私保护等领域已取得显著成果,为实现遥感影像数据信息溯源提供了参考。
数据溯源实质上是一个对数据信息所有历程进行的完整记录,包括完整的工作流演变过程、标注信息和其他处理过程。由于遥感影像数据的传播性及广泛应用,建立其可追溯体系,是满足数据信息溯源的重要技术手段。而当前溯源方法缺乏针对性,难以描述图像操作与元数据之间的规则,并且溯源信息与数据分离,缺乏安全保障;溯源信息更多的只是记录元数据、路径信息,而缺少对每一步操作信息的记录,不能对遥感影像操作的过程信息进行完整追溯。
几何代数是以维度运算为基础,能够方便的实现复杂维度扩充与缩进的数学运算。几何代数的多重向量结构通过几何积连接任意维度对象,可支撑任意维度的信息与数据关联的表达,实现溯源信息的完整表达。此外,基于几何算子的数学结构,可简化溯源信息的表达。因此设计一套标准的、规范的遥感影像数据路径信息体系,对路径信息进行有效的几何代数编码是对遥感影像数据实现追溯的关键,有利于提供完整且高效的查询及更新;其次,面向溯源的数据传输,能够有效降低数据在传输过程中被恶意篡改的问题,提升了数据传输的安全性;同时,几何代数数学结构的可逆性可极大的提高溯源信息回溯效率,保证溯源信息的高效性和准确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法,能够实现路径信息的溯源与更新,提高溯源查询和更新效率。
为解决上述技术问题,本发明提供一种面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法,包括如下步骤:
(1)获取遥感影像数据传输过程中的路径节点信息;
(2)路径节点信息编码;
(3)路径节点信息更新;
(4)路径节点信息溯源。
优选的,步骤(1)中,获取遥感影像数据传输过程中的路径节点信息具体为:基于网络数据传输IP数据包,获取遥感影像数据传输过程中的路径节点源IP地址和源物理地址、目的IP地址和目的物理地址信息以及时间信息;物理地址是指电脑的MAC地址,用于在网络中唯一标识一个网卡;节点的时间信息是指影像到达当前节点的时间点,能够唯一的标识数据传出的时间;基于所获取的路径节点信息,将节点表示为要素名和要素值对N(IPAdd:IPData,MacAdd:MacData,Time:TimeDate),其中IPAdd、MacAdd、Time分别表示路径节点信息的三个要素名,IPData、MacData、TimeData分别表示路径节点信息的三个要素值。
优选的,步骤(2)中,路径节点信息编码具体为:采用基于ASCII码的二进制编码方式对路径节点信息要素名和要素值分别进行编码;在二进制编码的基础上,基于几何代数多重向量结构,对节点所有信息和路径结构网络进行几何代数编码,将编码信息存储到数据元数据中。
优选的,路径信息的数字编码,是采用基于ASCII码的二进制编码方式,依次对路径节点信息要素名和要素值进行编码;设a1...an,b1...bn,c1...cn分别为IP地址、物理地址和时间信息的要素名对应的二进制编码;x1...xn,y1...yn,z1...zn分别为IP地址、物理地址和时间信息的要素值对应的二进制编码,即
Figure BDA0002308578560000021
优选的,路径结构网络是指依据数据流通过程,路径结构包含三种情况:追溯节点、追溯链、追溯网络;其中,追溯节点,也称作环节,为路径的最小单元结构;原始数据可从一个环节流动至下一环节,以此类推,多个环节组成链路环节,即追溯链;此外,影像数据可以在某一环节分离,流动至其他环节,使某个环节出现多条链路,因此多条链路环节组成网状环节,即追溯网络。
优选的,路径信息的几何代数编码,是基于几何代数的多重向量结构,对基于ASCII码的二进制编码之后的路径节点信息和路径网络进行多重向量编码,融合为一个完整的统一编码信息,
则节点信息编码表达公式为:
Figure BDA0002308578560000031
其中,几何积之间用“*”符号连接,多重向量间用“+”符号连接,各个节点的表达分别为:
Figure BDA0002308578560000032
优选的,所述的路径信息的几何代数编码中多重向量编码,是基于几何代数多重向量进行编码;设Cln代数由正交向量bi={0,...,0,1,0,...0},i∈{1...n}组成,bladesX<k>=x1∧x2∧...∧xk,Y<l>=y1∧y2∧...∧yl,Cln×Cln→R定义:
Figure BDA0002308578560000033
X<k>|Y<l>=0 k≠1
其中,符号“∧”表示外积,通过线性扩展到整个代数,设x1...xn,y1...yn为x与y的二进制形式,
Figure BDA0002308578560000041
为相应blades,
Figure BDA0002308578560000042
下面通过blades Cx与Cy表达几何积,通过符号“*”连接;
b1b1=C10...0C10...0=1=C00...0=C(10...0)*C(10...0),
b1b12=C10...0C11...0=b1b1b2=b2=C01...0=C(11...0)*C(10...0),
b12b1=C11...0C10...0=b1b2b1=-b2b1b1=-b2=-C01...0
=-C(11...0)*C(10...0)=(-1)DC(11...0)*C(10...0)
其中D表达为:
D=y1(x2+...+xn)+y2(x3+...+xn)+yn-1xn=∑k<lykxl
优选的,步骤(3)中,路径节点信息更新具体为:进行遥感影像数据传输时,首先读取元数据信息,判断当前传输过程是否为该数据的首次传输,如是,直接对源节点的地址信息与时间信息进行编码,并将编码赋值给元数据字段;否则需要将当前传感路径更新到溯源路径字段;
所述的遥感影像数据路径节点信息更新,是基于路径节点信息更新函数Update(Ni,Ni+1,Pj,n)进行路径信息更新;其中i∈[1,n],N表示路径追溯节点,P表示追溯链,Ni为第i个追溯节点信息,Ni+1为第i+1个追溯节点信息,Pj为追溯链,n为对用户数量的统计;原始数据从一个追溯节点流动至下一追溯节点,以此类推,多个追溯节点组成一条追溯路径;一条完整的追溯路径信息是由多个追溯节点信息组成;两个追溯节点Ni和Nj之间是通过一条弧段Nij连接表达,形成追溯链
Figure BDA0002308578560000043
在一次数据传输过程中,目的追溯节点Nk与源追溯节点Nj连接,追溯链更新为
Figure BDA0002308578560000044
同理,形成追溯链
Figure BDA0002308578560000045
Figure BDA0002308578560000046
构建一个追溯网络
Figure BDA0002308578560000047
当进行数据传输时,首先判断当前传输过程是否为数据的首次传输,设当前追溯节点(目的节点)为Ni,用户数n=1,判断Ni-1是否为空,如果Ni-1==NULL则当前传输为首次传输,该节点既是目的节点也是源节点,更新函数即为Update(NULL,Ni,Pj,n++);否则Ni-1≠NULL,更新函数为Update(Ni-1,Ni,Pj,n++)。
优选的,步骤(4)中,路径节点信息溯源具体为:当用户接收到遥感影像时,可根据溯源信息进行路径节点的追踪与溯源,同时可进行任意关键节点的搜索;
所述路径传输过程中,关键节点是指在遥感影像数据传输路径中必须要经过的节点,例如数据核验、数据保密审查节点等,对数据进行安全检验,防止数据被篡改或泄露的问题以及保证数据的正确性;
所述路径传输过程中,追踪是从数据源头出发,沿着数据传输路径,从追溯链上端到下端对数据去向的追踪;回溯是从追溯链的下端至上端,对数据源头的追溯;
所述的遥感影像数据传输路径节点信息中的关键节点搜索,是通过判断追溯链中是否存在指定关键节点,以路径的关键节点集{ts,s=1,…n}路径集p间的求交结果来判断;对于关键节点集{ts,s=1,…n},路径集p中所包含的关键节点为:tm=p∩ts,利用维度求解算子grade(),即可求得当前追溯链中包含的关键节点个数grade(tm),当grade(tm)=grade(ts)时,则追溯链p满足关键节点规则。
本发明的有益效果为:本发明分析遥感影像数据传输过程,获取传输路径节点信息,基于二进制编码与几何代数编码,进行节点信息的统一编码;基于路径追溯节点以及追溯链、追溯网络,构建从来源、中间处理环节、到最终用户的完整路径层次结构,实现路径信息的溯源与更新,提高溯源查询和更新效率。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明的追溯层次结构示意图。
图3为本发明的追溯网络示意图。
图4为本发明的关键节点校验流程示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法,包括如下步骤:
(1)获取遥感影像数据传输过程中的路径节点信息。基于网络数据传输IP数据包,获取遥感影像数据传输过程中的路径节点源IP地址和源物理地址、目的IP地址和目的物理地址信息以及时间信息(时间戳)。物理地址是指电脑的MAC地址,用于在网络中唯一标识一个网卡;节点的时间信息是指影像到达当前节点的时间点,能够唯一的标识数据传出的时间,如表1所示;
表1路径节点信息
Figure BDA0002308578560000061
基于所获取的路径节点信息,可将节点表示为要素名和要素值对
N(IPAdd:IPData,MacAdd:MacData,Time:TimeDate),其中
IPAdd、MacAdd、Time分别表示路径节点信息的三个要素名,IPData、MacData、TimeData分别表示路径节点信息的三个要素值。
(2)路径节点信息编码。采用基于ASCII码的二进制编码方式对路径节点信息,主要是针对节点信息要素名和要素值分别进行编码;在二进制编码的基础上,基于几何代数多重向量结构,对节点所有信息和路径结构网络进行几何代数编码,将编码信息存储到数据元数据中。
所述的路径信息的数字编码,是采用基于ASCII码的二进制编码方式,依次对路径节点信息要素名和要素值进行编码。设a1...an,b1...bn,c1...cn分别为IP地址、物理地址和时间信息的要素名对应的二进制编码;x1...xn,y1...yn,z1...zn分别为IP地址、物理地址和时间信息的要素值对应的二进制编码,即
IPAdd={a1,...,an} IPData={x1,...,xn}
MacAdd={b1,...,bn} MacData={y1,...,yn}
Time={c1,...,cn} TimeDate={z1,...,zn}
所述的路径结构网络,是指依据数据流通过程,路径结构一般包含三种情况:追溯节点,追溯链,追溯网络。其中,追溯节点,也称作环节,为路径的最小单元结构。原始数据可从一个环节流动至下一环节,以此类推,多个环节组成链路环节,即追溯链。此外,影像数据可以在某一环节分离,流动至其他环节,使某个环节出现多条链路,因此多条链路环节组成网状环节,即追溯网络,如图2所示。
所述的路径信息的几何代数编码,是基于几何代数的多重向量结构,对基于ASCII码的二进制编码之后的路径节点信息和路径网络进行多重向量编码,融合为一个完整的统一编码信息,
则节点信息编码表达公式为:
Figure BDA0002308578560000071
其中,几何积用“*”符号表示,多重向量间用“+”符号连接,各个节点的表达分别为:
Figure BDA0002308578560000072
所述的路径信息的几何代数编码中多重向量编码,是基于几何代数多重向量进行编码。设Cln代数由正交向量bi={0,...,0,1,0,...0},i∈{1...n}组成,bladesX<k>=x1∧x2∧...∧xk,Y<l>=y1∧y2∧...∧yl,Cln×Cln→R定义:
Figure BDA0002308578560000073
X<k>|Y<l>=0 k≠1
其中,符号“∧”表示外积,通过线性扩展到整个代数。设x1...xn,y1...yn为x与y的二进制形式,
Figure BDA0002308578560000074
为相应blades,
Figure BDA0002308578560000075
下面通过blades Cx与Cy表达几何积,通过符号“*”连接。
b1b1=C10...0C10...0=1=C00...0=C(10...0)*C(10...0),
b1b12=C10...0C11...0=b1b1b2=b2=C01...0=C(11...0)*C(10...0),
b12b1=C11...0C10...0=b1b2b1=-b2b1b1=-b2=-C01...0
=-C(11...0)*C(10...0)=(-1)DC(11...0)*C(10...0)
其中D表达为:
D=y1(x2+...+xn)+y2(x3+...+xn)+yn-1xn=∑k<lykxl
(3)路径节点信息更新。进行遥感影像数据传输时,首先读取元数据信息,判断当前传输过程是否为该数据的首次传输,如是,直接对源节点的地址信息与时间信息进行编码,并将编码赋值给元数据字段;否则需要将当前传感路径更新到溯源路径字段。
所述的遥感影像数据路径节点信息更新,是基于路径节点信息更新函数Update(Ni,Ni+1,Pj,n)进行路径信息更新。其中i∈[1,n],N表示路径追溯节点,P表示追溯链,Ni为第i个追溯节点信息,Ni+1为第i+1个追溯节点信息,Pj为追溯链,n为对用户数量的统计。原始数据从一个追溯节点流动至下一追溯节点,以此类推,多个追溯节点组成一条追溯路径。因此,一条完整的追溯路径信息是由多个追溯节点信息组成。两个追溯节点Ni和Nj之间是通过一条弧段Nij连接表达,形成追溯链
Figure BDA0002308578560000081
在一次数据传输过程中,目的追溯节点Nk与源追溯节点Nj连接,追溯链更新为
Figure BDA0002308578560000082
同理,形成溯链
Figure BDA0002308578560000083
Figure BDA0002308578560000084
构建一个追溯网络
Figure BDA0002308578560000085
如图3所示。
当进行数据传输时,首先判断当前传输过程是否为数据的首次传输。设当前追溯节点(目的节点)为Ni,用户数n=1。判断Ni-1是否为空,如果Ni-1==NULL则当前传输为首次传输,该节点既是目的节点也是源节点,更新函数即为Update(NULL,Ni,Pj,n++);否则Ni-1≠NULL,更新函数为Update(Ni-1,Ni,Pj,n++)
(4)路径节点信息溯源。当用户接收到遥感影像时,可根据溯源信息进行路径节点的追踪与溯源,同时可进行任意关键节点的搜索。
所述路径传输过程中,关键节点是指在遥感影像数据传输路径中必须要经过的节点,例如数据核验、数据保密审查节点等,对数据进行安全检验,防止数据被篡改或泄露的问题以及保证数据的正确性。
所述路径传输过程中,追踪是从数据源头出发,沿着数据传输路径,从追溯链上端到下端对数据去向的追踪;回溯是从追溯链的下端至上端,对数据源头的追溯。
所述的遥感影像数据传输路径节点信息中的关键节点搜索,是通过判断追溯链中是否存在指定关键节点。以路径的关键节点集{ts,s=1,…n}路径集p间的求交结果来判断;对于关键节点集{ts,s=1,…n},路径集p中所包含的关键节点为:tm=p∩ts,利用维度求解算子grade(),即可求得当前追溯链中包含的关键节点个数grade(tm),当grade(tm)=grade(ts)时,则追溯链p满足关键节点规则,如图4所示。
本发明依据遥感影像数据传输过程,获取路径节点信息,对路径节点以及由节点构成的链路进行编码。构建路径网络层次结构,完成路径节点信息的更新,实现数据传输路径的追踪、回溯与检验。以一景Landsat8影像的传输为例,来具体说明本发明技术方案的具体实施步骤:
步骤一:获取Landsat8影像传输过程中路径节点信息,包括IP地址信息、物理地址信息和时间信息,五个追溯节点的节点信息分别如下:
N1(NetAddress:192.168.0.104,LocAddress:BC8385DCE7B8,Time:20190320),
N2(NetAddress:192.168.0.116,LocAddress:BC6535DCE7B8,Time:20190321),
N3(NetAddress:192.168.0.100,LocAddress:BC6245DCE7B2,Time:20190322),
N4(NetAddress:192.168.0.112,LocAddress:BC7246DCE7B6,Time:20190324),
N5(NetAddress:192.168.0.116,LocAddress:BC6535DCE7B8,Time:20190325),
N1,N2,N3,N4,N5分别表示四个不同用户U1,U2,U3,U4对应的五个不同路径节点。
步骤二:路径节点信息编码。首先对追溯节点信息进行基于ASCII码的二进制编码编码,以节点N1为例,其IP地址、物理地址、时间信息要素名对应的编码为“00000001”、“0000010”、“0000011”;IP地址、物理地址、时间信息要素值对应的编码为“0011000100111001…00110000 00110100”、“01000010 01000011…01000010 00111000”、“0011001000110000…00110010 00110000”,即
IPAdd={00000001} IPData={00110001 00111001…00110000 00110100}
MacAdd={00000010} MacData={01000010 01000011…01000010 00111000}
Time={00000011} TimeDate={00110010 00110000…00110010 00110000}
在ASCII码的二进制编码的基础上,对路径节点信息和路径网络进行多重向量编码,融合为一个完整的统一编码信息,五个追溯节点信息编码表达公式分别为:
N1=C00000001C00110001…00110100+C00000010C01000010…00111000+C00000011C00110010…00110000
N2=C00000001C00110001…00110110+C00000010C01000010…00111000+C00000011C00110010…00110001
N3=C00000001C00110001…00110000+C00000010C01000010…00110010+C00000011C00110010…00110010
N4=C00000001C00110001…00110010+C00000010C01000010…00110110+C00000011C00110010…00110100
N5=C00000001C00110001…0011 0110+C00000010C01000010…00111000+C00000011C00110010…00110101
步骤三:路径节点信息更新。当发生数据传输时,先判断当前传输是否为数据的首次传输,数据从N1节点开始流动,N0=NULL,则当前传输过程为数据的首次传输,获取N1的路径节点信息
N1(NetAddress:192.168.0.104,LocAddress:BC8385DCE7B8,Time:20190320),节点编码后的路径信息为
N1=C00000001C00110001…00110100+C00000010C01000010…00111000+C00000011C00110010…00110000,直接将编码结果置入元数据中,即Update(NULL,N1,P1,1);按照传输顺序进行路径连接,形成两条不同的追溯链p1=(N1N2N4N5)和p2=(N1N3),两条追溯链组成的追溯网络为S=(P1,P2),每追加一个路径节点都需要将其加入元数据中。
当数据传输到第六个用户时,首先判断当前传输是否为数据的首次传输,N6-1=N5≠NULL,不是首次传输,获取当前节点的路径信息
N6(NetAddress:192.168.0.106,LocAddress:BC7126DCE7B4,Time:20190326),进行编码为N6=C00000001C00110001…00110110+C00000010C01000010…00110100+C00000011C00110010…00110110。此时接收到的数据是由N5传递的,N5的追溯链为p1=(N1N2N4N5),当数据传递给该用户时,则进行数据的更新操作:P3=Update(N5,N6,P1,6)。
步骤四:路径节点信息溯源。当用户接收到遥感影像后,可根据不同需求进行路径节点的搜索(追踪、回溯或某一节点检验),可实现对路径节点信息的检验,防止数据被篡改或泄露的问题。
在进行数据溯源时,进行数据核验,核验点为N4,即N4为关键节点,用户接收到的数据只有经过核验之后才是有效数据。此时关键节点集{ts,s=4},追溯网络S中所包含的关键节点为:grade(ts)=grade(S∩ts)=1,grade(P1)=grade(P1∩ts)=1,grade(P2)=grade(P2∩ts)=0。因为grade(P1)=grade(ts),追溯链P1包含关键节点,该遥感影像数据满足要求;grade(P2)≠grade(ts),追溯链P2不包含关键节点,遥感影像数据不满足要求。

Claims (3)

1.一种面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)获取遥感影像数据传输过程中的路径节点信息;具体为:基于网络数据传输IP数据包,获取遥感影像数据传输过程中的路径节点源IP地址和源物理地址、目的IP地址和目的物理地址信息以及时间信息;物理地址是指电脑的MAC地址,用于在网络中唯一标识一个网卡;节点的时间信息是指影像到达当前节点的时间点,能够唯一的标识数据传出的时间;基于所获取的路径节点信息,将节点表示为要素名和要素值对N(IPAdd:IPData,MacAdd:MacData,Time:TimeDate),其中
IPAdd、MacAdd、Time分别表示路径节点信息的三个要素名,IPData、MacData、TimeData分别表示路径节点信息的三个要素值;
(2)路径节点信息编码;具体为:采用基于ASCII码的二进制编码方式对路径节点信息要素名和要素值分别进行编码;在二进制编码的基础上,基于几何代数多重向量结构,对节点所有信息和路径结构网络进行几何代数编码,将编码信息存储到数据元数据中;
路 径信息的数字编码,是采用基于ASCII码的二进制编码方式,依次对路径节点信息要素名和要素值进行编码;设a1...an,b1...bn,c1...cn分别为IP地址、物理地址和时间信息的要素名对应的二进制编码;x1...xn,y1...yn,z1...zn分别为IP地址、物理地址和时间信息的要素值对应的二进制编码,即
Figure FDA0003188440620000011
路径结构网络是指依据数据流通过程,路径结构包含三种情况:追溯节点、追溯链、追溯网络;其中,追溯节点,也称作环节,为路径的最小单元结构;原始数据可从一个环节流动至下一环节,以此类推,多个环节组成链路环节,即追溯链;此外,影像数据可以在某一环节分离,流动至其他环节,使某个环节出现多条链路,因此多条链路环节组成网状环节,即追溯网络;
路径信息的几何代数编码,是基于几何代数的多重向量结构,对基于ASCII码的二进制编码之后的路径节点信息和路径网络进行多重向量编码,融合为一个完整的统一编码信息,
则节点信息编码表达公式为:
Figure FDA0003188440620000021
其中,几何积之间用“*”符号连接,多重向量间用“+”符号连接,各个节点的表达分别为:
Figure FDA0003188440620000022
路径信息的几何代数编码中多重向量编码,是基于几何代数多重向量进行编码;设Cln代数由正交向量bi={0,...,0,1,0,...0},i∈{1...n}组成,blades X<k>=x1∧x2^...^xk,Y<l>=y1∧y2∧...∧yl,Cln×Cln——→R定义:
Figure FDA0003188440620000023
X<k>|Y<l>=0 k≠1
其中,符号“∧”表示外积,通过线性扩展到整个代数,设x1...xn,y1...yn为x与y的二进制形式,
Figure FDA0003188440620000024
为相应blades,
Figure FDA0003188440620000025
下面通过bladesCx与Cy表达几何积,通过符号“*”连接;
b1b1=C10...0C10...0=1=C00...0=C(10...0)*C(10...0),
b1b12=C10...0C11...0=b1b1b2=b2=C01...0=C(11...0)*C(10...0),
b12b1=C11...0C10...0=b1b2b1=-b2b1b1=-b2=-C01...0
=-C(11...0)*C(10...0)=(-1)DC(11...0)*C(10...0)
其中D表达为:
D=y1(x2+...+xn)+y2(x3+...+xn)+yn-1xn=∑k<lykxl
(3)路径节点信息更新;
(4)路径节点信息溯源。
2.如权利要求1所述的面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法,其特征在于,步骤(3)中,路径节点信息更新具体为:进行遥感影像数据传输时,首先读取元数据信息,判断当前传输过程是否为该数据的首次传输,如是,直接对源节点的地址信息与时间信息进行编码,并将编码赋值给元数据字段;否则需要将当前传感路径更新到溯源路径字段;
所述的遥感影像数据路径节点信息更新,是基于路径节点信息更新函数Update(Ni,Ni+1,Pj,n)进行路径信息更新;其中i∈[1,n],N表示路径追溯节点,P表示追溯链,Ni为第i个追溯节点信息,Ni+1为第i+1个追溯节点信息,Pj为追溯链,n为对用户数量的统计;原始数据从一个追溯节点流动至下一追溯节点,以此类推,多个追溯节点组成一条追溯路径;一条完整的追溯路径信息是由多个追溯节点信息组成;两个追溯节点Ni和Nj之间是通过一条弧段Nij连接表达,形成追溯链
Figure FDA0003188440620000031
在一次数据传输过程中,目的追溯节点Nk与源追溯节点Nj连接,追溯链更新为
Figure FDA0003188440620000032
同理,形成追溯链
Figure FDA0003188440620000033
Figure FDA0003188440620000034
构建一个追溯网络
Figure FDA0003188440620000035
当进行数据传输时,首先判断当前传输过程是否为数据的首次传输,设当前追溯节点为Ni,用户数n=1,判断Ni-1是否为空,如果Ni-1==NULL则当前传输为首次传输,该节点既是目的节点也是源节点,更新函数即为Update(NULL,Ni,Pj,n++);否则Ni-1≠NULL,更新函数为Update(Ni-1,Ni,Pj,n++)。
3.如权利要求1所述的面向溯源的遥感影像数据传输路径编码方法,其特征在于,步骤(4)中,路径节点信息溯源具体为:当用户接收到遥感影像时,根据溯源信息进行路径节点的追踪与溯源,同时可进行任意关键节点的搜索;
所述路径传输过程中,关键节点是指在遥感影像数据传输路径中必须要经过的节点,对数据进行安全检验,防止数据被篡改或泄露的问题以及保证数据的正确性;
所述路径传输过程中,追踪是从数据源头出发,沿着数据传输路径,从追溯链上端到下端对数据去向的追踪;回溯是从追溯链的下端至上端,对数据源头的追溯;
所述的遥感影像数据传输路径节点信息中的关键节点搜索,是通过判断追溯链中是否存在指定关键节点,以路径的关键节点集{ts,s=1,…n}路径集p间的求交结果来判断;对于关键节点集{ts,s=1,…n},路径集p中所包含的关键节点为:tm=p∩ts,利用维度求解算子grade(),即可求得当前追溯链中包含的关键节点个数grade(tm),当grade(tm)=grade(ts)时,则追溯链p满足关键节点规则。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111833408A (zh) * 2020-05-19 2020-10-27 南京泛在地理信息产业研究院有限公司 一种图像操作信息的层次编码与溯源方法
CN114881967B (zh) * 2022-05-06 2024-06-28 武汉大学 一种面向遥感影像生产的质量溯源方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102915227A (zh) * 2012-09-03 2013-02-06 南京师范大学 面向大区域流域提取的并行方法
CN106355166A (zh) * 2016-10-13 2017-01-25 北京师范大学 一种基于监控视频与遥感图像的灰霾扩散路径绘制与来源确定方法
CN107480182A (zh) * 2017-07-05 2017-12-15 中国科学院光电研究院 一种航天器遥测数据溯源方法及系统
CN109710715A (zh) * 2018-12-24 2019-05-03 南京泛在地理信息产业研究院有限公司 一种遥感影像元数据的几何代数编码与表示方法
CN110024422A (zh) * 2016-12-30 2019-07-16 英特尔公司 物联网的命名和区块链记录
CN110287277A (zh) * 2019-06-26 2019-09-27 江苏省基础地理信息中心 一种基础地理信息联动更新方法和装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102346861A (zh) * 2011-09-16 2012-02-08 中兴通讯股份有限公司 一种管理rfid卡片的方法及终端

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102915227A (zh) * 2012-09-03 2013-02-06 南京师范大学 面向大区域流域提取的并行方法
CN106355166A (zh) * 2016-10-13 2017-01-25 北京师范大学 一种基于监控视频与遥感图像的灰霾扩散路径绘制与来源确定方法
CN110024422A (zh) * 2016-12-30 2019-07-16 英特尔公司 物联网的命名和区块链记录
CN107480182A (zh) * 2017-07-05 2017-12-15 中国科学院光电研究院 一种航天器遥测数据溯源方法及系统
CN109710715A (zh) * 2018-12-24 2019-05-03 南京泛在地理信息产业研究院有限公司 一种遥感影像元数据的几何代数编码与表示方法
CN110287277A (zh) * 2019-06-26 2019-09-27 江苏省基础地理信息中心 一种基础地理信息联动更新方法和装置

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A remote sensing and geochemical tracing approach for localising groundwater discharge to lakes;Wilson et al.;《SPIE》;20141021;全文 *
An assessment of remote sensing algorithms for colored dissolved organic matter in complex freshwater environments;Weining zhu et al.;《Remote sensing of Environment》;20131012;全文 *
Digital watermarking scheme for colour remote sensing image based on quaternion wavelet transform and tensor decomposition;Dongshuang li et al.;《WILEY》;20180603;全文 *
Geometric algebra method for multidimensionally-unified GIS computation;Yuan linwang et al.;《Chinese Science Bulletin》;20111214;全文 *
基于手机的果蔬类食品智能追溯系统设计与研究;张亚雄;《中国优秀硕士学位论文 信息科技辑》;20160301;全文 *
多粒度时空对象空间关系的统一表达与计算;萧声隽等;《地球信息科学》;20170930;全文 *

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