[发明专利]一种精度可控的空间数据非线性脱密方法

说明书

本发明公开了一种精度可控的空间数据非线性脱密方法，包括如下步骤：S1.建立非线性函数扰动模型，所述非线性函数扰动模型用于作为坐标偏移的扰动量；S2.根据非线性函数扰动模型，针对精度要求输入函数参数并建立非线性函数脱密模型；S3.采用非线性函数脱密模型对矢量数据进行坐标转换后，输出矢量数据的脱密数据；S4.采用非线性函数脱密模型对栅格数据选取的控制点进行坐标转换，拟合重采样后输出栅格数据的脱密数据。本发明通过修改非线性函数参数，控制脱密后的空间数据满足精度要求，很好的解决了空间数据保密性和共享性问题，在维护数据拓扑关系不变前提下，有效降低数据密级，从而极大地发挥空间数据共享价值。

技术领域

本发明涉及地理信息技术领域，具体涉及一种精度可控的空间数据非线性脱密方法。

背景技术

根据《测绘管理工作国家秘密范围的规定》、《公开地图内容表示补充规定(试行)》和《基础地理信息公开表示内容的规定(试行)》等文件对公开地图和地理信息的限制条件和保密内容的规定，特别强调基础地理信息及相关要素的空间位置精度的保密性。

现有技术中，常用脱密方法包括投影转换法、图幅变换法、基于移位圆的误差随机干扰法、线性变换法和非线性变换法，其中，传统的脱密方法可编辑性差，偏移不同数据即使设置相同的脱密精度，返回的参数也不相同，造成脱密一次数据就要记录对应的模型参数，否则不能将其它年份同类型数据进行脱密；同时，传统的非线性变换法通过迭代直到误差达到脱密精度，只能满足控制偏移精度，不能控制偏移长度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种精度可控的空间数据非线性脱密方法，通过修改非线性函数参数，控制脱密后的空间数据满足精度要求且精度可控，很好的解决了空间数据保密性和共享性问题，在维护数据拓扑关系不变前提下，有效降低数据密级，从而极大地发挥空间数据共享价值，易于推广。

本发明采用的技术方案是：

本申请提出了一种精度可控的空间数据非线性脱密方法，包括如下步骤：

S1.建立非线性函数扰动模型，所述非线性函数扰动模型用于作为坐标偏移的扰动量；采用两个正弦函数组合形成非线性函数扰动模型，其表达式如下所示：

，

其中，A₁、A₂为振动幅度，用于控制扰动量范围与扰动量，ω₁、ω₂为频率，用于改变函数的形状，将经纬度代入计算扰动量。

S2.根据非线性函数扰动模型，针对精度要求输入函数参数并建立非线性函数脱密模型；

建立非线性函数脱密模型包括如下步骤：

S21.设原始坐标为，根据步骤S1中的非线性函数扰动模型，以原始坐标为自变量，建立非线性函数脱密模型，其表达式如下：

其中，为x坐标方向上的偏移长度，为y坐标方向上的偏移长度，x₁至x_m与y₁至y_n为下标，m、n为正整数，Z为预设的偏移长度,至和至均为振动幅度，至满足，至满足，使扰动量处于（-1，1）区间内；并且为使非线性函数扰动具有很快的变化频率，规定；；

S22.设坐标参数（x，y）满足子午圈椭圆方程，表达式为：，获取坐标参数的大地纬度值和子午圈在坐标参数处的一阶导数，在子午面直角坐标系内，经求导、与一阶导数转换和坐标参数代入计算后，坐标x与弧长公式联立并代入大地纬度值，坐标y、子午圈曲率半径和弧长公式联立后代入大地纬度值，将和分别转换为经度偏移数Δ和纬度偏移数Δ；

S23.根据经度偏移数Δ和纬度偏移数Δ，生成脱密后坐标、，其表达式如下：

，

。