《定位篡改區域的二維矢量地圖脆弱水印算法研究》是依託江蘇師範大學，由王娜娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：定位篡改區域的二維矢量地圖脆弱水印算法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王娜娜
- 依託單位：江蘇師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
網際網路和地理信息處理技術的發展，推動了二維矢量地圖在國民經濟各領域的廣泛套用，同時，也加劇了二維矢量地圖非法篡改、傳播的危險。脆弱水印算法是認證數據完整性和定位篡改的有效方法。目前二維矢量地圖脆弱水印算法的成果以定位篡改頂點分組、圖元分組為主，還不能準確定位篡改影響的所有區域。這些未能定位到的篡改區域一旦使用，將會帶來極其嚴重甚至災難性後果。當前二維矢量地圖脆弱水印算法在準確定位篡改區域方面的工作還非常少。為此，針對二維矢量地圖脆弱水印算法的篡改區域定位問題，本項目將通過提出自適應數據單元劃分策略、數據單元定位信息構建和存儲策略、高嵌入容量的信息隱藏算法，設計以準確定位篡改區域為目標的二維矢量地圖脆弱水印算法,以獲得高篡改區域定位能力，同時滿足不同套用場景對精度擾動控制和容忍常規操作的需求。本項目將形成二維矢量地圖脆弱水印的新型理論與實現機制，研究成果將有力推動二維矢量地圖的及時可靠套用。
結題摘要
脆弱水印算法是認證數據完整性和定位篡改的有效方法。通過定位發生篡改的數據，有效使用沒有被篡改的數據，能夠避免重新傳輸數據造成的時間與資源的浪費。將脆弱水印算法套用於地理信息系統的基礎數據即二維矢量地圖時，如何準確定位篡改影響的所有區域是其面臨的重要挑戰。本項目研究了以準確定位篡改區域為主要目標的二維矢量地圖脆弱水印算法，通過提出自適應數據單元劃分策略、數據單元定位信息構建和存儲策略、高嵌入容量的信息隱藏算法，設計了定位篡改區域的脆弱水印算法框架，並實現了定位篡改區域的脆弱水印算法。具體地，我們基於模擬退火方法，提出了最佳化的數據單元劃分方法；設計了數據單元和其關聯數據單元間的一一映射方法，並依據數據單元最小外接矩形和其關聯數據單元間的位置關係，構建了不同套用場景的數據單元定位信息；提出了基於歸一化頂點的可逆信息隱藏方法、保持頂點方向關係的可逆信息隱藏方法和保持圖元拓撲關係的可逆信息隱藏方法；實現了定位篡改區域的可逆脆弱水印算法和容忍旋轉、縮放、平移的脆弱水印算法。我們提出的脆弱水印算法有較高的篡改區域定位能力，能夠滿足不同套用場景對有效控制精度擾動和容忍一定程度常規操作的需求，從而為二維矢量地圖的及時可靠套用提供強有力的技術支持和保障。
