地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印建模與原理
定 價(jià):98 元
本書針對(duì)地理數(shù)據(jù)安全保護(hù)新需求,對(duì)新的地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型與原理進(jìn)行了深入研究,從需求背景、基本原理、建模思想、算法應(yīng)用等方面展開闡述和探討,為地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術(shù)的發(fā)展和完善提供了可靠的理論與應(yīng)用基礎(chǔ)。本書也是《地理空間數(shù)據(jù)數(shù)字水印理論與方法》的姊妹篇。內(nèi)容均依托南京師范大學(xué)地理數(shù)據(jù)安全團(tuán)隊(duì)多項(xiàng)高水平的自然科學(xué)基金項(xiàng)目,這些研究成果目前已得到廣泛應(yīng)用,且取得了很好的效果。本書可作為計(jì)算機(jī)、信息安全、測(cè)繪、地理等領(lǐng)域科研、教學(xué)、開發(fā)人員的重要參考資料,也可作為相關(guān)領(lǐng)域研究生和本科生的教學(xué)參考書。
南京師范大學(xué)地理數(shù)據(jù)安全團(tuán)隊(duì),數(shù)十年來勤奮耕耘地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印理論、技術(shù)和應(yīng)用,在地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位。在深入研究和應(yīng)用傳統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)魯棒數(shù)字水印的基礎(chǔ)上,在數(shù)字水印的新方向不斷開拓進(jìn)取,持續(xù)不斷地取得創(chuàng)新性成果。本書即是該團(tuán)隊(duì)近幾年地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術(shù)的新的成果結(jié)晶。該書內(nèi)容均依托南京師范大學(xué)地理數(shù)據(jù)安全團(tuán)隊(duì)多項(xiàng)高水平的國家自然科學(xué)基金和國家標(biāo)準(zhǔn),這些研究成果目前已得到廣泛應(yīng)用,且取得了很好的效果。該書是《地理空間數(shù)據(jù)數(shù)字水印理論與方法》的姊妹篇。全書內(nèi)容新穎,體系完整,重點(diǎn)突出,應(yīng)用性強(qiáng)。全書緊扣地理數(shù)據(jù)安全保護(hù)新需求,具有很好的理論和應(yīng)用價(jià)值。
前言Preface地理數(shù)據(jù)是國家和國防建設(shè)、科學(xué)研究、公眾生活等領(lǐng)域不可或缺的戰(zhàn)略資源,具有十分廣泛的應(yīng)用,地理數(shù)據(jù)一旦泄露,直接危害國家安全、國防安全。同時(shí),地理數(shù)據(jù)又具有定位準(zhǔn)、精度高、涉密多等安全特征,其安全與國家安全、國防安全、經(jīng)濟(jì)利益等息息相關(guān)。因此,保護(hù)地理數(shù)據(jù)安全具有重要意義。數(shù)字水印技術(shù)是地理數(shù)據(jù)安全保護(hù)的有效手段,地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印包括魯棒水印、無損水印、脆弱水印等。魯棒水印研究較多,應(yīng)用也比較成熟,已在地理數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)、溯源追蹤中發(fā)揮了重要作用。但是,隨著地理數(shù)據(jù)安全保護(hù)需求的增多,對(duì)地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印提出了更多的要求,包括無損性、脆弱性、完整性、認(rèn)證性、保密性等,以及近年來新發(fā)展的矢量瓦片和三維模型數(shù)據(jù)的安全保護(hù)需求。本書針對(duì)地理數(shù)據(jù)安全保護(hù)的新需求,對(duì)新發(fā)展的地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型與原理進(jìn)行了深入研究,從需求背景、基本原理、建模思想、算法應(yīng)用等方面展開闡述和探討,為地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術(shù)的發(fā)展和完善提供了可靠的理論與應(yīng)用基礎(chǔ)。本書主要內(nèi)容包括地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印需求和進(jìn)展、結(jié)合區(qū)塊鏈的矢量地理數(shù)據(jù)零水印模型、矢量地理數(shù)據(jù)無損水印模型、矢量地理數(shù)據(jù)脆弱水印模型、瓦片地圖水印模型、三維模型數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型、防重復(fù)嵌入水印模型、抗屏攝魯棒水印模型和矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印模型等。本書內(nèi)容是在兩項(xiàng)國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目顧及空間關(guān)系的矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印模型研究(批準(zhǔn)號(hào):41971338)和矢量地理數(shù)據(jù)選擇性加密模型研究(批準(zhǔn)號(hào):42071362),以及兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)數(shù)字版權(quán)標(biāo)識(shí)(項(xiàng)目編號(hào):20142127-T-466)和測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)權(quán)限控制(項(xiàng)目編號(hào):20210649-T-466),一項(xiàng)江蘇省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目矢量地理數(shù)據(jù)自適應(yīng)感知加密模型研究(批準(zhǔn)號(hào):BK20191373)等研究成果的基礎(chǔ)上形成的。本書是作者所在團(tuán)隊(duì)近年來研究成果的總結(jié)。全書由任娜提出總體撰寫思路和提綱,并為全書統(tǒng)稿;朱長青和陳瑋彤參與編著。其中,第1、2章由朱長青編寫,第3~6、9章由任娜編寫,第7、8章由陳瑋彤編寫。此外,為本書寫作提供幫助的有王奇勝、周齊飛、佟德宇、吳維、吳清華、景旻、劉子儀、徐鼎捷、趙亞宙、貢威騰、許金宇、趙明、周子宸、周紫璇等。由于作者水平所限,書中一定還有不少缺點(diǎn),敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。作者2021年9月
任娜,女,博士,副教授,主要研究方向?yàn)榈乩硇畔踩?br />在科研方面,主持了4項(xiàng)和省級(jí)項(xiàng)目,作為主要完成人參加了國家標(biāo)準(zhǔn)、國家社科重大項(xiàng)目等多項(xiàng)項(xiàng)目。共發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇,其中,SCI論文21篇,EI論文26篇,獲授權(quán)發(fā)明專利15項(xiàng),軟件著作權(quán)20項(xiàng)。獲教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(排名2)、中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)(排名2)、江蘇省優(yōu)秀青年測(cè)繪科技工作者、江蘇省六大人才高峰 、中國地理信息產(chǎn)業(yè)優(yōu)秀女企業(yè)家稱號(hào)等。在教學(xué)方面,獲教育部課程思政教學(xué)名師、全國高校黃大年式教學(xué)團(tuán)隊(duì)、江蘇省高校微課教學(xué)比賽一等獎(jiǎng)、全國GIS青年教師講課競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、校教學(xué)十佳(兩年一次)等獎(jiǎng)勵(lì)。指導(dǎo)學(xué)生獲團(tuán)中央大學(xué)生小平科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、江蘇省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、全國高校GIS創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng)、江蘇省高校地理信息創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng)(連續(xù)三年)、GIS理論與方法年會(huì)優(yōu)秀論文特等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng),多次獲優(yōu)秀指導(dǎo)老師獎(jiǎng)。在應(yīng)用推廣方面,作為技術(shù)總負(fù)責(zé)人組織研發(fā)了吉印地理信息安全系列軟件,有效促進(jìn)了我國地理信息產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展。該系列軟件已成功應(yīng)用于我國測(cè)繪、國土、地質(zhì)、規(guī)劃、軍隊(duì)和公安等600余家單位,得到了廣大用戶的一致好評(píng)。
目錄Contents序前言第1章概論1.1引言1.2地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印分類1.2.1按數(shù)字水印的可見性分類1.2.2按地理數(shù)據(jù)的類型分類1.2.3按數(shù)字水印的功能分類1.3地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術(shù)進(jìn)展1.3.1矢量地理數(shù)據(jù)零水印技術(shù)1.3.2矢量地理數(shù)據(jù)無損水印技術(shù)1.3.3矢量地理數(shù)據(jù)脆弱水印技術(shù)1.3.4瓦片數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術(shù)1.3.5三維地理模型數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術(shù)1.3.6遙感影像防重復(fù)嵌入水印技術(shù)1.3.7遙感影像抗屏攝魯棒水印技術(shù)1.3.8矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印技術(shù)參考文獻(xiàn)第2章結(jié)合區(qū)塊鏈的矢量地理數(shù)據(jù)零水印模型2.1零水印技術(shù)2.1.1零水印概念2.1.2零水印基本模型2.1.3零水印算法的特征與評(píng)價(jià)指標(biāo)2.2區(qū)塊鏈技術(shù)2.2.1區(qū)塊鏈定義2.2.2區(qū)塊鏈分類2.2.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)2.2.4區(qū)塊鏈特征2.2.5智能合約2.2.6區(qū)塊鏈在版權(quán)保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究2.3基于零水印和區(qū)塊鏈的矢量地理數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)模型2.3.1基于區(qū)塊鏈的矢量地理數(shù)據(jù)零水印注冊(cè)模型2.3.2基于角度特征的矢量地理數(shù)據(jù)零水印算法2.3.3實(shí)驗(yàn)與分析2.3.4小結(jié)2.4基于區(qū)塊鏈和零水印的矢量地理數(shù)據(jù)交易存證模型及實(shí)現(xiàn)2.4.1IPFS特征分析2.4.2矢量地理數(shù)據(jù)交易存證模型2.4.3基于快速響應(yīng)碼的矢量地理數(shù)據(jù)零水印算法2.4.4智能合約設(shè)計(jì)與調(diào)用2.4.5矢量地理數(shù)據(jù)交易存證及版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.4.6實(shí)驗(yàn)與分析2.4.7小結(jié)參考文獻(xiàn)第3章矢量地理數(shù)據(jù)無損水印模型3.1矢量地理數(shù)據(jù)無損水印3.1.1無損水印算法分類3.1.2存儲(chǔ)特征與無損水印算法3.1.3要素內(nèi)存儲(chǔ)特征3.1.4要素間存儲(chǔ)特征3.2基于要素內(nèi)存儲(chǔ)特征的矢量地理數(shù)據(jù)無損水印算法3.2.1矢量線要素的存儲(chǔ)特征3.2.2無損水印算法3.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.2.4小結(jié)3.3基于要素間存儲(chǔ)特征的矢量地理數(shù)據(jù)無損水印算法3.3.1線對(duì)的性質(zhì)3.3.2無損水印算法3.3.3實(shí)驗(yàn)設(shè)置3.3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.3.5小結(jié)參考文獻(xiàn)第4章矢量地理數(shù)據(jù)脆弱水印模型4.1脆弱水印技術(shù)4.1.1脆弱水印的特點(diǎn)和要求4.1.2脆弱水印技術(shù)分類4.1.3矢量地理數(shù)據(jù)脆弱水印技術(shù)特征4.1.4矢量地理數(shù)據(jù)魯棒水印和脆弱水印的區(qū)別4.2基于脆弱水印的矢量地理數(shù)據(jù)精確認(rèn)證模型4.2.1矢量地理數(shù)據(jù)精確認(rèn)證4.2.2一種抗要素刪除的矢量地理數(shù)據(jù)精確認(rèn)證模型4.2.3基于點(diǎn)約束分塊的矢量地理數(shù)據(jù)精確認(rèn)證算法4.3基于脆弱水印的矢量地理數(shù)據(jù)選擇性認(rèn)證4.3.1合法及不合法失真4.3.2一種抗光欄法壓縮的矢量數(shù)據(jù)選擇性認(rèn)證算法4.3.3一種抗幾何變換的矢量地理數(shù)據(jù)選擇性認(rèn)證模型參考文獻(xiàn)第5章瓦片地圖水印模型5.1瓦片地圖水印技術(shù)5.1.1柵格瓦片地圖特征及水印技術(shù)5.1.2矢量瓦片地圖特征及水印技術(shù)5.2柵格瓦片地圖水印模型5.2.1算法思路5.2.2基于柵格瓦片地圖數(shù)據(jù)索引機(jī)制的無損水印算法5.2.3實(shí)驗(yàn)與分析5.2.4結(jié)論5.3基于二維格網(wǎng)量化的矢量瓦片地圖水印模型5.3.1算法思路5.3.2量化調(diào)制與水印容量5.3.3基于二維格網(wǎng)量化的調(diào)制機(jī)制和容量優(yōu)化5.3.4基于二維格網(wǎng)量化的矢量瓦片大水印容量算法5.3.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析參考文獻(xiàn)第6章三維模型數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型6.1地理場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型6.1.1地理場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術(shù)6.1.2基于點(diǎn)云分割和特征點(diǎn)的地理場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)水印模型6.2傾斜攝影模型數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型6.2.1傾斜攝影模型水印技術(shù)6.2.2基于特征線比例的傾斜攝影模型水印模型6.3BIM模型數(shù)字水印模型6.3.1BIM模型數(shù)字水印技術(shù)6.3.2基于量化調(diào)制的BIM模型無損水印模型參考文獻(xiàn)第7章遙感影像數(shù)據(jù)防重復(fù)嵌入水印模型7.1防重復(fù)嵌入水印7.1.1防重復(fù)嵌入水印應(yīng)用場(chǎng)景分析7.1.2水印標(biāo)識(shí)技術(shù)7.1.3防重復(fù)嵌入水印的基本流程7.2基于復(fù)合域的遙感影像防重復(fù)嵌入水印算法7.2.1水印信息生成算法7.2.2水印嵌入算法7.2.3水印提取算法7.2.4實(shí)驗(yàn)與分析7.3基于DCT域的遙感影像防重復(fù)嵌入水印算法7.3.1水印生成算法7.3.2水印嵌入算法7.3.3水印提取算法7.3.4實(shí)驗(yàn)與分析參考文獻(xiàn)第8章遙感影像抗屏攝魯棒水印模型8.1屏攝原理與抗屏攝水印技術(shù)特征8.1.1屏攝過程分析8.1.2遙感影像抗屏攝魯棒水印技術(shù)特征分析8.2屏攝過程中遙感影像信號(hào)變化定量分析8.2.1定量分析實(shí)驗(yàn)設(shè)置8.2.2遙感影像水印嵌入域變化特征分析8.2.3局部特征穩(wěn)定性分析8.3基于局部特征的遙感影像抗屏攝魯棒水印模型與算法8.3.1模型構(gòu)建8.3.2局部特征區(qū)域構(gòu)建算法8.3.3水印嵌入算法8.3.4水印檢測(cè)與提取算法8.3.5實(shí)驗(yàn)與分析8.4遙感影像抗屏攝魯棒盲水印模型與算法8.4.1模型構(gòu)建8.4.2水印嵌入算法8.4.3水印檢測(cè)與提取算法8.4.4實(shí)驗(yàn)與分析參考文獻(xiàn)第9章矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印模型9.1矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印原理9.1.1交換密碼水印9.1.2矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印特征9.1.3矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印評(píng)價(jià)指標(biāo)9.1.4交換密碼水印實(shí)現(xiàn)機(jī)制9.2基于SVD特征不變量的矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印模型9.2.1SVD的特征9.2.2SVD特征的應(yīng)用9.2.3Lorenz混沌系統(tǒng)9.2.4基于SVD的矢量地