[发明专利]一种精度可控的线面地理要素信息伪装与还原方法

说明书

技术领域

本发明属于地理信息安全领域，具体涉及一种精度可控的线面地理要素的信息伪装与还原的方法。

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。在对秘密GIS矢量数据信息内容隐藏的基础上，进一步隐藏秘密信息的存在，是当前地理信息安全研究与应用的重点。

目前，检索到相关的矢量地理数据信息伪装方法的专利(如CN 102393895 A，CN 102411695 A)，由于未重视伪装过程中的精度控制和宏观拓扑特征的保持，并且伪装数据线条边缘凹凸不平以及空间关系相对混乱，导致矢量地理数据伪装的不可察觉特性较低，难以满足矢量地理数据信息伪装的基本要求。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种针对GIS线面地理要素的伪装与还原方法，利用用户初始参数为密钥生成混沌序列对矢量地理数据进行初步伪装处理，进一步将伪装范围控制在用户给定的精度内，且空间拓扑关系得到保持。能有效保障涉密GIS线面图层数据在数据传输、隐藏通信中的安全性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种精度可控的线面地理要素信息伪装与还原方法，包括如下步骤：

(一)线面类型GIS矢量数据伪装过程

步骤11：加载一幅线面类型的GIS矢量地图数据R，输入用户参数q作为混沌系统的初值，q∈(0,1)，输入用户伪装精度数值a,a>0,存为密钥文件keyFile；

步骤12：读取数据R中第i个要素中的点,记为集合P_i＝{P_ij|j＝1,2,…,n}，P_i经伪装处理后生成的点集合记为P_i'＝{P_ij'|j＝1,2,…,k}，其中，i＝1,2,…,m，m为要素个数，n为集合P_i中点的个数，k为P_i'集合中点的个数；

步骤13：根据公式(1)，生成混沌序列Q_i，Q_i＝{Q_ij|j＝1,2,…,n-2}，其中，k表示混沌系数，且3.5699≤K≤4；

步骤14：将点P_i1添加到集合P_i'中，根据公式(2)、(3)计算初始伪装点P_ij'的坐标值，并添加到点集合P_i'中，其中j＝2,3,..,n-1，

步骤15：根据公式(4)计算初始伪装点P_ij'与原始点P_ij的距离d_ij，如果d_ij≤a，则初始伪装点P_ij'满足精度要求，点P_ij的伪装处理完成，转向步骤17；否则,表示初始伪装点P_ij'不满足精度要求，转向步骤16进一步处理；

步骤16：计算精度控制伪装点P_ij″坐标值，添加到点集合P_i'中，

(a)创建临时点集合P_ti＝{p_ti|i＝1,2,…,s}，并且将初始伪装点P_ij'赋值给P_t1；

(b)根据公式(4)计算原始点P_ij与P_i(j-1)之间的距离d_i(j-1)；

(c)根据公式(4)分别计算点p_ti到原始点P_i(j-1)与P_ij之间的距离d_t(j-1)、d_tj；

(d)根据公式(5)、(6)、(7)，计算临时点p_ti(i＝2,…,s)的坐标值(x_ti,y_ti)；

x_ti＝x_i(j-1)+c*D_x (6)

y_ti＝y_i(j-1)+c*D_y (7)