[发明专利]基于误差随机干扰的GIS矢量数据伪装与还原方法

说明书

技术领域

本发明属于地理信息安全领域，具体涉及一种基于误差随机干扰技术进行GIS矢量数据伪装与还原的方法。

背景技术

地理信息的安全防护涉及国家安全和社会利益，是当前急需解决的国家和社会重大需求问题。特别是当今空间数据共享需求逐步扩大，地理信息服务应用不断拓展的情况下，地理信息的安全问题进一步突出。作为国家空间数据基础设施主要数据内容的GIS矢量数据，其信息安全研究更是至关重要。

目前，信息伪装已成为信息安全研究中除密码学之外的另一重要分支。国内外相关研究文献及专利检索结果分析表明,目前，在信息伪装的研究方面，所研究的载体数据类型主要包括图像、视频、遥感影像、DEM等。但是，矢量数据由于其具有无固定存储顺序的数据组织、多样的数据格式、强大的可视化表达手段、复杂的投影变换、繁多的空间分析应用，以及精度高、冗余少等诸多方面的特性，使得针对矢量数据的信息伪装研究具有一定的特殊性和较大难度。

发明内容

本发明的目的在于：基于误差随机干扰技术，提出一种针对GIS矢量数据的伪装与还原方法，以有效提高GIS矢量数据在数据传输、脱密处理中的安全性。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案主要包括以下过程：

（1）伪装过程

步骤一：打开一个GIS矢量数据图层文件，判断图层类型并计算横坐标数据中小数点后的位数N，设置8位二进制随机信息做为密钥Key，并存入密钥文件；

步骤二：数据读取及分组

（a）如果为线面类型数据，则每次读取一个要素中的所有点的横坐标，计算点的个数m，并按照                                                ，分为L组，组织到数组队列D中；

（b）如果为点类型数据，则读取该文件中的所有点要素，计算点的个数m,并将相关点要素的横坐标按照，分为L组，组织到数组队列D中；

步骤三：针对数组队列D中的每个分组D_i，进行数据的误差干扰处理，具体方法为：

（a）取该分组D_i中第一个数据D_i1的小数点前第一位的值d；

（b）如果0<d<(N-1)，则将该分组中相应密钥信息位为1的各数据，进行小数点后的第d位与第d+1位数据交换；

    步骤四：循环步骤二至三，直至每一要素处理完毕后，保存伪装后的数据文件；

（2）还原过程

步骤一：打开一GIS矢量数据图层文件，判断图层类型并计算横坐标数据中小数点后的位数N，读取密钥文件并设置密钥Key；

步骤二：数据分组读取

（a）如果为线面类型数据，则每次读取一个要素中的所有点坐标数据的横坐标，计算其个数m，并按照,分为L组，组织到数组队列D中；

（b）如果为点类型数据，则读取该文件中的所有点要素，计算点的个数m,并将相关点要素的横坐标按照,分为L组，组织到数组队列D中；

步骤三：针对每一坐标分组D_i，进行数据的还原处理，具体方法为：

（a）取该分组D_i中第一个数据D_i1的小数点前第一位的值d；

（b）如果0<d<(N-1)，则将该分组中相应密钥信息位为1的各数据，进行小数点后的第d位与第d+1位数据交换；

步骤四：循环步骤二至三，直至每一要素处理完毕后，保存还原后的数据文件。

本发明根据GIS矢量数据的数据组织特点，基于误差随机干扰原理，提出了一种针对GIS矢量数据的伪装与还原方法，可以进行shp格式数据的伪装与还原处理，一定程度上满足了GIS矢量数据的隐藏通信与安全传输需求。

附图说明

图1为本发明实施例选取的实验数据。

图2是本发明方法的数据伪装流程图。

图3是本发明方法的数据还原流程图。

图4 是本发明实施例中原始数据局部效果图。

图5 是本发明实施例中伪装数据局部效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例做进一步详细说明。

本实例选择一典型的shp面图层数据，针对数据的读取、伪装处理、数据还原的整个过程，进一步详细说明本发明。本实施例选择全国1：400万的省界面状图层数据（如图1）作为实验数据。密钥Key值为“10010101”。

（1）数据伪装处理。