矢量地理数据多重水印算法研究

The security issues of vector geographic data involved in national security，digital watermarking technology has shown its promise as a powerful means to protect the vector geographic data。 So far，it has achieved comparatively abundant research in the models and algorithms of embedding single watermarking both domestic and abroad。 However，the multiple watermark algorithms of vector geographic data has not been paid enough attention at present，so that the in-depth development and reliable application are greatly blocked。Based on solving the interference problems of different watermarks in the process of embedding and checking multiple watermark of vector geographic data，the project tries to study the quantitatively express of multiple watermark capacity of vector geographic data and construct the embedding multiple watermark models which can adapt requirement of various applications，so as to practice the adaptive bock and multiple watermark embedding algorithm of vector geographic data based on in-deep analysis of the technical property of multiple watermark of vector geographic data。Then it is established for the model to check the single watermark in the multiple watermark，so that to devise the reliable checking watermark algorithm。It is presented a new brand exploration in the multiple watermark models and algorithms of vector geographic data，and promotes its further development and reliable application。

矢量地理数据的安全问题涉及国家和国防安全，数字水印技术是保护矢量地理数据安全的有力手段。目前，国内外在针对单个水印嵌入的矢量地理数据水印模型和算法方面进行了较为丰富的研究。但是，矢量地理数据多重水印技术的研究还未引起足够的重视，从而大大影响了矢量地理数据多重水印技术的深入发展和可靠应用。本项目拟以解决矢量地理数据多重水印嵌入和检测中不同水印信息间相互覆盖干扰问题为切入点，在深入分析矢量地理数据多重水印技术特性基础上，研究矢量地理数据多重水印容量定量表达问题，构建适合不同应用需求的矢量地理数据多重水印嵌入模型，实现基于自适应分块、多重量化机制的矢量地理数据水印嵌入算法，建立多重水印条件下单个水印信息检测模型，进而设计安全稳定可靠的矢量地理数据多重水印检测算法。本项目的研究有望在矢量地理数据多重水印模型和算法方面取得创新性成果，推动矢量地理数据多重水印技术的深入发展和可靠应用。

矢量地理数据是国家重要的数据资源，在国民经济和国家建设中发挥着极其重要的作用，其安全问题涉及国家安全、国防安全和版权保护等多个方面。矢量地理数据的多级分发引起的多用户、多版权安全保护需求日益迫切，如何有效实现矢量地理数据多版权保护和多用户使用跟踪，特别是多用户动态使用跟踪，是当前急需解决的问题。本项目在分析矢量地理数据特征和多重数字水印技术特征的基础上，对矢量地理数据多重数字水印算法进行研究。基于“一对一”映射模型，以解决简单分块多重水印算法不能抵抗数据裁剪攻击的问题为目标，通过将水印信息嵌入到映射剖分后的逻辑区域分块中，提出并实现了一种基于映射分块机制的矢量地理数据多重水印算法，算法具有较好的抗裁剪攻击能力；将多个水印信息随机的嵌入到载体数据中，通过相关检测和判别分析实现对已有水印信息的有效检测，设计并实现了一种基于相关检测和判别分析的矢量地理数据多重水印算法，算法具有较好的鲁棒性和兼容性。基于“多对一”映射模型，利用加性嵌入规则和相关检测技术，设计并实现了一种矢量地理数据多重水印算法，算法能有效应用于小数据量数据；对数据进行多重量化，将多个水印信息位嵌入到不同的量化区间，提出并实现了一种基于多重量化机制的矢量地理数据多重水印算法，算法具有鲁棒性好、水印容量大和精度可控的优点；以解决矢量地理数据动态多重水印技术中的“动态性”问题为出发点，对矢量地理数据多重水印自检测算法进行了研究，提出了一种鲁棒性矢量地理数据水印自检测算法，算法鲁棒性较好，且能适应较小的数据量，为矢量地理数据多重水印算法的动态嵌入提供了理论依据和技术途径。本研究对于矢量地理数据水印技术的研究特别是多重水印算法的研究具有一定的指导和借鉴意义。