[发明专利]一种基于混沌映射的shp线面图层易碎水印技术

说明书

技术领域

本发明属于地理信息版权保护领域，具体涉及一种基于混沌映射技术、针对shp线面图层数据进行的易碎水印生成、嵌入、提取与检测的技术。

背景技术

GIS矢量数据因其具有高精度、信息量大、易存储、自动化处理以及无损缩放等传统纸质地图无法比拟的优点，应用范围极其广泛。然而，数字化存储的矢量数据极易被篡改，造成严重后果。为此，在很多场合，需要对矢量地图数据进行完整性验证，明确知道地图数据是否被篡改过，甚至有时还希望知道数据的哪些部分被修改了。而易碎水印技术，作为数字媒体内容完整性认证方法之一，目前在矢量地图数据完整性认证中的研究和应用都还比较缺乏。易碎数字水印用于认证和完整性保护，其优点是不需要在原始数字媒体中额外地附加认证信息，水印可以离散地分布到数字媒体的各个部分，提高了攻击难度，增加了安全性；另外，易碎数字水印技术还能指出具体的篡改位置和程度，克服了传统的密码学认证方法的缺点。

发明内容

本发明的目的在于：基于混沌映射技术及GIS矢量数据特点，提出一种针对shp线面图层的易碎水印技术，从而有效提高矢量数据完整性认证的质量，增强数据传输和发行过程中的安全性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案：

一种基于混沌映射的shp线面图层易碎水印技术，包括如下过程：

（一）水印生成与嵌入过程：

步骤11：矢量数据分组，

即是对矢量数据中的实体要素：线要素或面要素实体，进行分组，具体方法如下：设原始线面图层数据为R，用户设置的阈值为m，m表示每个要素组至少含m个坐标点；对线面图层数据R分组，令每组所含要素的总顶点个数大于m，得到R={R_i|i 0,1,2,...}，R_i表示划分的第i个要素组，简称要素组R_i；

步骤12：利用混沌映射生成位置序列S，具体方法如下：

a）根据公式（1）Logistic方程，输入密钥[k,Q₀]，生成混沌序列Q_n，k表示混沌系数，k的取值在（3.5699,4）之间；Q₀为位置密钥，表示混沌系统初值；n表示线面图层R的总顶点数；

Qn+1=k*Qn-k*Qn2---(1)]]>

b）将序列Q_n量化得到一维二值混沌位置序列S，Q={q_i|i＝0,1,2,...,n}，S={s_i|i＝0，1,2，...,n}：

si=0,qi≤0.51,qi>0.5---(2)]]>

步骤13：生成映射矢量地图R′，即根据位置序列S，对相应顶点的横坐标或纵坐标的最低有效位置零，具体方法如下：