[发明专利]一种基于多元空间特征的GIS矢量数据版权认证方法

摘要

本发明公开了一种基于多元空间特征的GIS矢量数据版权认证方法，涉及地理信息版权保护领域，通过提取原始数据中空间实体的质心和顶点个数，结合计算出阈值，在认证时根据顶点个数选择匹配点对，然后基于质心计算出的平均距离和方位角，求得待检测数据和原始数据的相似度，最后与阈值比较进行版权认证。此种版权认证方法，不会损害原始数据的精度，具有良好的可扩展性，较好的鲁棒性。

主权项

1.一种基于多元空间特征的GIS矢量数据版权认证方法，其特征在于，包括下列步骤：（1）提取原始数据P所有空间实体的质心坐标（X，Y）和顶点个数n，形成序列S {X1，Y1，1；X2，Y2，2；……；Xn，Yn，n}；（2）求取阈值，步骤如下：(ⅰ)根据原始数据P，取出所包含的空间实体个数N；(ⅱ)依次遍历N个空间实体，取出每一个空间实体的顶点个数，构成集合{C}，并得到所遍历空间实体的顶点个数最大值Cmax、最小值Cmin；(ⅲ)依次遍历N个空间实体，取出每一个空间实体的质心坐标，构成集合{（X，Y）}，并得到所遍历空间实体的质心坐标集合中X和Y的最大、最小值Xmax、Xmin、Ymax、Ymin；(ⅳ)根据顶点个数的最大值Cmax、最小值Cmin和质心坐标X和Y的最大、最小值Xmax、Xmin、Ymax、Ymin，随机生成同样包含N个空间实体的新图层数据，并确保每一个随机创建的空间实体符合两个条件：①质心坐标（Xi,Yi)满足Xmin﹤Xi﹤Xmax，Ymin﹤Yi﹤Ymax；②顶点个数Ci满足Cmin﹤Ci﹤Cmax,其中，0≤i﹤N；(ⅴ)循环第(ⅳ)步骤M次得到M个新图层数据Di，其中，0≤i﹤M；(ⅵ)依次计算新图层Di与原始数据P的相似度Dis，取出最大相似度值作为阈值；（3）生成完整的多元空间特征序列K，K为{X1，Y1，1；……； Xn，Yn，n；阈值}，利用压缩编码技术将其压缩；（4）对待检测数据进行版权认证，其步骤如下：(ⅰ)根据序列K提取原始数据P所有的顶点个数P_COUNTS、ID号P_ID，提取待检测数据T所有的顶点个数T_COUNTS、ID号T_ID； (ⅱ)从（ⅰ）所提取的顶点个数和ID号中选取两对匹配点对P_ID1、P_COUNTS1、T_ID1、T_COUNTS1和P_ID2、P_COUNTS2、T_ID2、T_COUNTS2，使P_COUNTS1与T_COUNTS1唯一且相等或最接近，使P_COUNTS2与T_COUNTS2唯一且相等或最接近； (ⅲ)根据质心计算空间实体P_ID1和P_ID2间的平均距离M1和方位角A1，计算T_ID1和T_ID2间的平均距离M2和方位角A2；(ⅳ)计算原始数据P中ID号为P_ID1的空间实体和其他空间实体间的平均距离和方位角，获得组A；计算待测数据T中ID号为T_ID1的空间实体和其他空间实体间的平均距离和方位角，获得组B；通过以下对比方法，利用下面公式计算待测数据T与原始数据P的相似度Dis；  其中，equalf（A,Bi)：基于M1、M2、A1、A2将B组中的平均距离Bmi和方位角Bai与A组中的数值进行比对，对比结果为0或1；∑：对比结果中记录为1的总个数；n：B组记录总数；所述对比方法为：1）直接将Bi与A组中数值进行循环比对，平均距离与方位角都相同，该项记录结果为1，在A组中剔除此项，构成新的队列继续进行下轮对比；如果没有循环查找出平均距离和方位角都相同的项，记录结果为0；2）Bai+A1-A2与A组中数值进行循环比对，Bai+A1-A2与A组中某项的方位角相同，继续将Bmi与A组中该项的平均距离比对，如果也相同，记录结果为1，在A组中剔除此项，构成新的队列继续进行下轮对比；如果按照本算法，没有循环查找出平均距离和方位角都相同的项，记录结果为0；3）Bai与A组中数值进行循环比对，Bai与A组中某项的方位角相同，继续将Bmi×M1÷M2与A组中该项的平均距离比对，如果也相同，记录结果为1，在A组中剔除此项，构成新的队列继续进行下轮对比；如果按照本算法，没有循环查找出平均距离和方位角都相同的项，记录结果为0； 4）Bmi×M1÷M2，Bai+A1-A2与A组中数值进行循环比对，Bmi×M1÷M2、 Bai+A1-A2分别与A组中的距离、方位角都相同，记录结果为1，在A组中剔除此项，构成新的队列继续进行下轮对比；如果按照本算法，没有循环查找出平均距离和方位角都相同的项，记录结果为0； 选取上述对比方法中的最大值，根据所述公式确定Dis的最终结果；(ⅴ)Dis大于等于阈值则认证成功，Dis小于阈值则认证失败。