王瑩瑩

1. 金陵科技學院智能科學與控制工程學院，江蘇 南京 211169； 2. 南京師范大學地理科學學院，江蘇 南京 210000

矢量地理數(shù)據(jù)是國家重要的數(shù)據(jù)資源，在國民經(jīng)濟和國家建設(shè)中發(fā)揮著極其重要的作用，其安全問題涉及國家安全、國防安全和版權(quán)保護等多個方面。在信息化高度發(fā)達的今天，矢量地理數(shù)據(jù)的獲取、傳輸與分發(fā)都更加便捷，而安全問題日益突出。矢量地理數(shù)據(jù)的多級分發(fā)引起的多用戶、多版權(quán)安全保護需求日益迫切，如何有效實現(xiàn)矢量地理數(shù)據(jù)多版權(quán)保護和多用戶使用跟蹤，特別是多用戶動態(tài)使用跟蹤，是當前急需解決的問題。

多重數(shù)字水印技術(shù)是在載體數(shù)據(jù)中嵌入多個數(shù)字水印信息，可以用于數(shù)據(jù)多級分發(fā)流轉(zhuǎn)過程中的“多用戶”版權(quán)安全保護和數(shù)據(jù)全過程使用追蹤，為解決以上問題提供了可行的技術(shù)手段。

論文在分析矢量地理數(shù)據(jù)特征和多重數(shù)字水印技術(shù)特征的基礎(chǔ)上，對矢量地理數(shù)據(jù)動態(tài)多重數(shù)字水印算法進行研究，主要研究工作和結(jié)論如下：

(1) 基于矢量地理數(shù)據(jù)和多重數(shù)字水印技術(shù)特征，總結(jié)歸納了矢量地理數(shù)據(jù)多重數(shù)字水印算法的技術(shù)特征，闡述了矢量地理數(shù)據(jù)多重數(shù)字水印攻擊方式和矢量地理數(shù)據(jù)多重數(shù)字水印算法的應(yīng)用方式。根據(jù)水印信息位和水印嵌入數(shù)據(jù)單元之間不同的映射關(guān)系，提出了“一對一”和“多對一”兩種不同模式的矢量地理數(shù)據(jù)多重水印嵌入模型，為矢量地理數(shù)據(jù)多重水印算法的設(shè)計奠定了模型基礎(chǔ)。

(2) 基于“一對一”映射模型，以解決簡單分塊多重水印算法不能抵抗數(shù)據(jù)裁剪攻擊的問題為目標，對基于分域機制的矢量地理數(shù)據(jù)多重水印算法進行了研究。通過將水印信息嵌入到映射剖分后的邏輯區(qū)域分塊中，提出并實現(xiàn)了一種基于映射分塊機制的矢量地理數(shù)據(jù)多重水印算法，算法具有較好的抗裁剪攻擊能力；將多個水印信息隨機的嵌入到載體數(shù)據(jù)中，通過相關(guān)檢測和判別分析實現(xiàn)對已有水印信息的有效檢測，設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于相關(guān)檢測和判別分析的矢量地理數(shù)據(jù)多重水印算法，算法易于實現(xiàn)，且具有較好的穩(wěn)健性和兼容性。

(3) 基于“多對一”映射模型，以解決同一水印嵌入單元中多個水印信息位之間相互干擾問題為目標，研究了基于疊加機制的矢量地理數(shù)據(jù)多重水印算法。利用加性嵌入規(guī)則和相關(guān)檢測技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了一種矢量地理數(shù)據(jù)多重水印算法，算法能有效應(yīng)用于小數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)；對數(shù)據(jù)進行多重量化，將多個水印信息位嵌入到不同的量化區(qū)間，提出并實現(xiàn)了一種基于多重量化機制的矢量地理數(shù)據(jù)多重水印算法，算法具有穩(wěn)健性好、水印容量大和精度可控的優(yōu)點。

(4) 以解決矢量地理數(shù)據(jù)動態(tài)多重水印技術(shù)中的“動態(tài)性”問題為出發(fā)點，對矢量地理數(shù)據(jù)多重水印自檢測算法進行了研究。在構(gòu)建單個水印信息位檢測模型基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于統(tǒng)計特性的矢量地理數(shù)據(jù)水印自檢測算法，完成了水印信息盲檢測，算法具有較好的穩(wěn)健性；綜合考慮提取的水印信息的統(tǒng)計特性，構(gòu)建一種檢測統(tǒng)計量，提出了一種穩(wěn)健性矢量地理數(shù)據(jù)水印自檢測算法，算法穩(wěn)健性較好，且能適應(yīng)較小的數(shù)據(jù)量，為矢量地理數(shù)據(jù)多重水印算法的動態(tài)嵌入提供了理論依據(jù)和技術(shù)途徑。