1.2基础知识及理论
数字矢量地图的安全防护问题涉及国家安全、商业利益和知识产权保护等方面,是保障我国经济、科学与军事可持续发展的重要因素之一。为保障数字矢量地图的数据安全,国家行政部门和军事主管机构已制定一系列相关的法规来约束和限制数字地图的制作、发放以及传播等环节,如《测绘法》、《基础测绘成果提供使用管理暂行办法》、《关于对外提供我国测绘资料的若干规定》等。这些法规的执行需依靠安全可信的技术保障,这是目前迫切需要解决的重要问题。
对于数字矢量地图水印技术来说,研究难点在于数字矢量地图的精度要求与数字水印算法实现方式间的矛盾。高精度的地理信息是数字矢量地图得到广泛运用的基本保障,但目前的数字水印算法却是通过调整地物坐标值来完成水印嵌入操作的,这种方式对数字地图的内容必然产生扰动,损伤到地图精度;另一方面,数据拟合是一种广泛运用在数字矢量地图上的编辑手段,该方式能够拟合出近似曲线来获得一幅原始地图的复制品,从而导致水印被去除。
1-2-1数字矢量地图的基本特征
数字地图是以地图数据库为基础,综合利用测绘学知识、数字图像处理技术、数据挖掘、专家系统和相关信息技术等,以数字形式存储在计算机外储存器上,可以在电子屏幕上显示的地图。同绘制或印刷的普通地图相比,数字地图可以携带和传播更庞大容量的信息,利用丰富的坐标、线条和记录形式,能够更全面和生动地描述地形地貌。
按照来源利用途的不同,数字地图可分为数字矢量地形图、数字栅格地形图、数字遥感影像图、数字高程模型图、数字专题图等。
数字地图与传统地图的不同表现在以下几个方面。
1)传统地图主要进行图形数据的绘制,而数字地图则是一些更为复杂的数据类型,例如点、线、多边形等矢量对象及其拓扑关系。
2)传统地图数据在同一幅图内展现,而数字地图的地理数据要根据要素类型分为不同的图层存放。统一分层实现了地理信息的任意抽取,对于专题图制作和数据共享提供了极大的便利。
3)传统地图的更新速度较慢,而数字地图可随时根据需要进行图层重绘,且生产周期短、工艺简单快捷,为数字城市、数字交通和军事国防提供了重要的保障资源。
1-2-2数字水印的定义与实现
数字水印(DigitalWatermark)技术是指用信号处理的方法在数字多媒体数据中嵌入隐蔽的标识。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
通常,数字水印必须符合3点特征:1)水印标识的嵌入不会引起数字产品明显的降质;2)数字产品的格式转换不会导致水印数据丢失;3)在经过多次信号处理后,数字水印仍能被鉴别。信号处理包括几何变换、信道噪声、数据压缩等。
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