[发明专利]基于要素几何精度弱化的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，具体涉及一种基于几何精度弱化技术进行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：基于要素属性信息进行要素几何精度弱化的思路，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如下：

基于要素几何精度弱化的GIS矢量数据伪装与还原方法，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，读取属性字段名称，设置处理用的数值型属性字段名称；设置8位二进制随机信息作为密钥Key，并存入密钥文件；

步骤二：判断图层类型，如果为点图层数据，则执行步骤三；如果为线面图层数据，则执行步骤四；

步骤三：

（a）分别读取一点要素的所指定属性信息和几何信息到数值型变量a和点对象Point中；

（b）基于如下公式（1），进行Point值的精度弱化：

              Point.x=Point.x+1/f(a)

              Point.y=Point.y+1/f(a)                          （1）

其中，函数f(a)为取变量a的属性等级，其值域为[1,n]，n为正整数；1/f(a)运算中的小数位数，与相应点的小数位数保持一致；

步骤四:

（a）读取一个要素中所有点的几何数据到数组队列D中，其指定属性信息读取到数值型变量a中；

（b）针对数组队列D中的每一个点，基于如下公式（2），进行Point值的精度弱化：

              Point.x=Point.x+1/f(a) *g(Key, Mod(i,8))   

              Point.y=Point.y+1/f(a) *g(Key, Mod(i,8))    （2）

    其中，i为数组队列D中点的序号；Key为密钥；函数Mod()为取余函数；函数g()为基于点序号i值所确定的余数从密钥Key中取出相应位的取值，其值为0或1；函数f(a)为取变量a的属性等级，其值域为[1,n]，n为正整数；1/f(a)运算中的小数位数，与相应点的小数位数保持一致；

    步骤五：根据不同的图层类型，循环执行步骤三或步骤四，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：选择处理用属性字段名称，打开一个GIS矢量数据图层文件；读取密钥文件并设置密钥Key；

步骤二：判断图层类型，如果为点图层数据，则执行步骤三；如果为线面图层数据，则执行步骤四；

步骤三：

（a）分别读取一点要素的所指定属性信息和几何信息到数值型变量a和点对象Point中；

（b）基于如下公式（3），进行Point值的精度弱化：

              Point.x=Point.x-1/f(a)

              Point.y=Point.y-1/f(a)                            （3）

其中，函数f(a)为取变量a的属性等级，其值域为[1,n]，n为正整数；1/f(a)运算中的小数位数，与相应点的小数位数保持一致；

步骤四:

（a）读取一个要素中所有点的几何数据到数组队列D中，其指定属性信息读取到数值型变量a中；