[发明专利]一种GIS矢量数据水印嵌入与提取的数据格式自适应方法

说明书

技术领域

本发明属于地理信息版权保护领域，具体涉及一种在对GIS矢量数据进行水印嵌入与提取时无须考虑数据格式与要素类型的解决方法，属于矢量数据处理技术。

背景技术

GIS矢量数据产品作为一种重要的地理信息载体，其数据安全及版权保护问题至关重要。目前对GIS矢量数据的版权保护主要是采用数字水印技术。国内外关于如何在矢量数据中嵌入水印已经有了比较成熟的研究，基础算法理论方面已经有了相当数量的文献可供查阅，也出现了很多具体的实际应用，但由于矢量数据在数据格式上的多样性与复杂性，诸多算法与应用仅能应用于特定的一种或几种数据格式，针对GIS矢量数据格式的自适应能力较差。

面对众多的GIS软件及其自主开发、不够规范、不够公开的数据模型，目前主要采取在某特定格式数据的数据接口或者自主底层开发数据读写接口的基础上，进行GIS矢量数据数字水印嵌入与提取算法的编写。但这两种方式都有各自的缺点，前者支持格式单一，一般来说，采用哪一种软件的数据接口就只能读写该软件的数据类型，极大地限制了算法所能应用的数据类型；而后者在开发上十分繁琐，需要有针对性的为各种数据格式定制读写方案，技术难度较大，工作量极为繁重，并且随GIS的日益发展，需要处理的格式越来越多。

发明内容

本发明的目的在于：解决进行矢量数据水印信息嵌入与提取时的数据格式限制问题，提出一种能够支持目前主流矢量数据格式的水印信息嵌入与提取方案，使得在对数据进行处理时采用统一的方法进行操作，而无须考虑具体的数据格式，在嵌入与提取水印时也无须考虑具体的要素类型。

为达到上述目的，本发明采用如下思路：一方面，读写矢量数据部分采用FMEObjects的基于语义的统一数据读写接口，用户可将对各种格式GIS矢量数据的操作统一于FMEObjects的要素类型来进行，而不依赖于具体的格式，从而满足了算法在数据格式上充分的自适应能力；另一方面，由于对矢量数据的处理实质都是对其所包含的点坐标进行处理，因此，将所有读取获得的GIS矢量数据要素(简称矢量数据要素、数据要素或要素)按其原始ID顺序分别转换为点集，即不管要素类型是点、线或面，全部转换成点的集合，所有这些点的集合便可以交给水印算法进行嵌入，嵌入完毕后，再将含水印点集按其原本的要素类型装配回去，最后按照原本的ID顺序将这些要素写入对应的数据文件当中，这样便使得在对数据进行水印嵌入与提取时，统一抽象为点集合的形式进行处理，而无需考虑具体的要素类型，从而可以令水印算法的编写变得更加有针对性，编写者更多的专注于算法本身，而无需耗费大量的精力进行多格式GIS矢量数据的读写处理。

本发明的技术方案主要是基于FMEObjects开发包及点集抽象技术来统一实现对矢量数据V的统一读取、点集组织、嵌入水印信息w及存储为新的含水印数据v_w。本发明GIS矢量数据水印嵌入与提取的数据格式自适应方法，其主要步骤如下：

环节一：读取数据要素，并转换成点集合SPoints。具体过程为：

步骤1、根据用户指定的数据格式及文件路径信息src_format进行数据读取，同时存储用户指定的保存格式及路径信息des_format。src_format、des_format均为FMEOFormatInfo类。将src_format传递给IFMEOReader接口并调用其ReadSchema方法以及Read方法来分别读取数据的模式要素和几何要素。此接口会根据用户所传递的格式信息透明实现相应数据格式的自动匹配与工作，用户和开发者均无需考虑其底层如何实现的；

步骤2、按照原始文件V中的ID序号依次存储所读取的矢量数据要素f，得到要素集合m_features。本方法采用分批读取策略，每次只读取一批要素，待处理完毕再读取下一批。每一批要素可视为V中的一个要素子集合F，如式(1)。

F＝{f_i，0≤i≤N-1}    (1)

其中N为当前分批数据中的要素个数。

Read方法读取出来的均为IFMEOFeature类型，为避免过多的强类型转换，且能保留原始的要素顺序，本方案利用.net中的泛型类容器List<IFMEOFeature>来存储每一个读取出来的数据要素，要素在容器中的索引号即为其在这批数据中的相对位置，如式(2)。

m_features＝{m_features_i|m_features_i＝f_i，0≤i≤N-1}    (2)