[发明专利]一种DEM几何精度脱密与恢复方法

说明书

本发明公开一种DEM几何精度脱密与恢复方法，主要包括以下步骤：(1)对待脱密的DEM数据进行脱密处理，包括选择控制点、设置扰动量、模型参数生成、密钥加密保存、待脱密DEM数据脱密处理等步骤；(2)对脱密后的DEM数据进行恢复处理过程，包括密钥解密读取、恢复模型建立、脱密后DEM数据恢复处理等步骤。本发明提供的脱密和恢复方法能有效保障DEM数据的安全，同时维持DEM数据的垂直拓扑关系基本保持不变，为地理信息安全以及地理数据共享提供技术支撑。

技术领域

本发明属于地理信息安全领域，具体涉及一种DEM几何精度脱密与恢复方法。

背景技术

地理信息是国家信息资源的重要组成部分，直接关系国家利益和安全，其安全保护研究十分重要。随着信息技术特别是网络通信技术的不断发展，DEM数据访问、获取、使用、传播等都变得方便快捷。但随之而来的数据安全问题也日益突出，面对已获得的大量高精度DEM数据，面临着保密与共享的难题，尤其是针对包含许多敏感目标(如军事设施、大型武器装备、秘密机构、核设施等)的高程数据。因此，需要利用脱密技术在保证数据安全的前提下充分共享。

目前，关于地理数据几何精度脱密研究主要集中在平面上，针对DEM高程数据的几何精度脱密模型的研究还十分罕见。有些DEM数据安全保护方法将DEM数据处理成无实际意义的高程数据，以此达到数据保护的目的，如DEM信息伪装技术，虽然这些技术能够很好的保证DEM数据在存储和传输中的安全，但是处理后的数据并不能够满足地理数据的可用性。因此，需研究一种DEM数据脱密的算法，使得脱密处理后的DEM数据，具有安全性高、精度可控、拓扑保持基本不变的特性，为地理信息安全以及地理数据共享提供技术支撑。

发明内容

发明目的：针对DEM数据的安全和共享问题，本发明提出一种非线性模型对DEM数据进行脱密与恢复方法，所述的方法处理的DEM数据具有安全性高，拓扑关系基本保持不变等特点。

技术方案：一种DEM几何精度脱密与恢复方法，所述的方法包括以下步骤：

(1)DEM数据的脱密处理，所述的脱密处理包括选择控制点、设置扰动量、生成模型参数和加密保存密钥；

(2)DEM数据恢复处理，将步骤(1)脱密处理后的DEM数据进行恢复，包括密钥解密读取、恢复模型建立。

进一步的，步骤(1)所述的DEM数据的脱密处理步骤如下：

(1.1)确定DEM数据范围：读取待脱密DEM数据，获取数据最小外接矩形R，其中R左下角坐标为(X_min,Y_min)，右上角坐标为(X_max,Y_max)；

(1.2)选择控制点：从DEM数据范围中选取控制点，设控制点集合为Cpoints＝{(Px_i,Py_i,Pz_i)|i＝1,2,3,...,k}，其中k为选择控制点个数，且k＞6；

(1.3)初始化扰动量区间：根据输入的目标脱密指标d，初始化扰动量区间，所述的区间表达式为：

u＝[d-c,d+c]

其中c是初始化扰动量区间的大小，其区间的大小根据脱密指标d进行设定，且0＜c＜d，初始值c＝15；

(1.4)生成带扰动量控制点集合；

(1.5)建立脱密模型；

(1.6)迭代步骤(1.4)到步骤(1.5)，中误差达到脱密要求精度后执行步骤(1.7)，所述指标满足公式为：

||RMS_decrypt-d||＜0.1 (6)

(1.7)DEM数据脱密处理；