本發明專利技術公開了一種DOM柵格數據脫密與恢復方法，屬于地理信息安全領域。該方法包括以下步驟：（1）密鑰生成過程：確定數據范圍，確定數據變換量，計算線性和非線性變換參數；（2）脫密過程：讀取密鑰文件，根據密鑰處理每個像元，保存脫密后的柵格數據；（3）恢復過程：打開脫密后的柵格數據循環處理每個像元。本方法針對DOM柵格數據的安全保護問題，在保證數據拓撲關系不發生改變的前提下，根據密鑰可對數據進行脫密，脫密后的數據依據密鑰可進行恢復。本方法具有隨機性、漸變性、可逆性等特點，提高了DOM柵格數據脫密的可靠性，完善了地理信息安全保護的理論與方法體系，可用于DOM柵格數據的公開發布等方面。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于地理信息安全領域，具體涉及一種針對DOM柵格數據脫密與恢復方法。
技術介紹
柵格數據作為一種基礎地理數據，直接關系到國家安全和利益，其安全保護研究十分重要，在應用上是要加以限制的。柵格數據脫密主要包括降低柵格數據的分辨率和轉換空間精度。降低柵格數據的分辨率可以使用重采樣改變像元大小的方法，轉換空間精度主要是指利用一定的數學模型轉換像元在空間中的位置。柵格空間坐標轉換主要包括多項式變換、仿射變換、樣條變換等。一次多項式和仿射變換是線性變換，易于恢復；樣條變換和二次、三次多項式變換是非線性變換，效果較顯著，但是難以恢復，所以需要研究變換效果好，在沒有密鑰的情況下又難以恢復的柵格數據脫密與恢復方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有脫密方法存在的缺陷，提供一種非線性混合模型對DOM柵格數據進行脫密與恢復處理的方法，具有誤差的隨機性、算法的可逆性和難以破解等特點。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的:一種DOM柵格數據脫密與恢復方法，包括如下過程:(一 )密鑰生成過程``步驟11，確定數據范圍:獲取原始柵格數據Raster的最小外接矩形R，R左下角坐標為(xmin, ymin),右上角坐標為(xmax, ymax)，根據公式⑴得數據中心點坐標(xmid, ymid)、數據長度XL和數據寬度YL ；
【技術保護點】
一種DOM柵格數據脫密與恢復方法，其特征在于，包括如下過程：(一)密鑰生成過程步驟11，確定數據范圍：獲取原始柵格數據Raster的最小外接矩形R，R左下角坐標為(xmin，ymin)，右上角坐標為(xmax，ymax)，根據公式(1)得數據中心點坐標(xmid，ymid)、數據長度XL和數據寬度YL；xmid=(xmin+xmax)/2ymid=(ymin+ymax)/2XL=xmax-xminYL=ymax-ymin---(1)步驟12，確定數據變換量：具體步驟如下：輸入數據總體變換量total，total＞0，非線性變換量nonlinear，0＜nonlinear＜＝total，根據公式(2)得到線性變換量linear；linear=total2-nonlinear2---(2)步驟13，計算線性變換量linear引起的中誤差，確定影響變換效果的參數：焦距f、航高H、偏角傾角ω、旋角κ，具體步驟如下：a)焦距f∈(0，1)，b)根據公式(3)計算航高H，HXL*YL/f---(3)c)根據公式(4)計算線性變化量linear的擾動范圍linearExtent，linearExtent=linear---(4)d)生成控制點集合，具體步驟如下：在最小外接矩形R范圍內生成m*n個均勻網格，在每個網格中隨機選取一個控制點，組成源控制點集合FromPoints＝{(Fxt，Fyt)|t＝1，2，...m*n}，m*n＞＝10，根據公式(5)計算每個目標控制點坐標(Txt，Tyt)組成目標控制點集合ToPoints＝{(Txt，Tyt)|t＝1，2，...m*n}，Txt=Fxt+dir1×linear+random1×linearExtentTyt=Fyt+dir2×linear+random2×linearExtent---(5)其中：方向參數dir1∈{1，?1}、dir2∈{1，?1}，控制點擾動參數random1和控制點擾動參數random2在[?1.0，1.0]范圍內隨機選取，e)坐標歸一化，根據公式(6)對預案控制點集合FromPoints和目標控制點集合ToPoints 進行歸一化處理得到新坐標的源控制點集合FromPoints’＝{(Fxt’，Fyt’)|t＝1，2，...m*n}和目標控制點集合ToPoints’＝{(Txt’，Tyt’)|t＝1，2，...m*n}，Fxt′=(Fxt-xmid)*f/HFyt′=(Fyt-ymid)*f/HTxt′=(Txt-mmid)*f/HTyt′=(Tyt-ymid)*f/H---(6)f)計算偏角傾角ω和旋角κ，根據公式(7)利用最小二乘法對新坐標的源控制點集合FromPoints’中源控制點和目標控制點集合ToPoints’中目標控制點進行擬合解算得到偏角傾角ω、旋角κ，g)計算線性變換中誤差accuracy1，具體步驟如下：在最小外接矩形R范圍內均勻選取s1*s2個樣本點，s1*s2＞m*n，組成誤差計算源控制點集合BPoints＝{(Bxt，Byt)|t＝1，2，...s1*s2}，根據公式(8)和偏角傾角ω、旋角κ計算目標控制點坐標得到誤差計算目標控制點集合APoints＝{(Axt，Ayt)|t＝1，2，...s1*s2}，(Bxt’，Byt’)是對誤差計算源控制點(Bxt，Byt)進行歸一化處理得到的坐標，根據公式(9)計算中誤差accuracy1，accuracy1=Σ((Axt-Bxt)2+(Ayt-Byt)2)/s1*s2---(9)h)調節目標控制點集合，具體步驟如下：如果|linear/accuracy1?1|＞0.01，則根據公式(10)調節每個原目標控制點坐標(Txt，Tyt)，得到新的目標控制點坐標(NTxt，NTyt)，用新的目標控制點替代原目標控制點即Txt＝NTxt、Tyt＝NTyt，得到目標控制點集合ToPoints＝{(Txt，Tyt)|t＝1，2，...m*n}，NTxt=Fxt+(linear/accuracy1)(Txt-Fxt)NTyt=Fyt+(linear/accuracy1)(Tyt-Fyt)---(10)i)循環步驟e)?h)直至|linear/accuracy1?1|＜＝0.01，得到最終的偏角傾角ω、旋角κ；步驟14，計算非線性變換量nonlinear引起的中誤差，確定參數j0?j9，具體步驟如下：a)...
【技術特征摘要】
1.種DOM柵格數據脫密與恢復方法，其特征在于，包括如下過程: (一)密鑰生成過程 步驟11，確定數據范圍:獲取原始柵格數據Raster的最小外接矩...
【專利技術屬性】
技術研發人員：閆娜，周衛，
申請(專利權)人：南京師范大學，
類型：發明
國別省市：
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