地理信息数据脱密方法技术

本发明专利技术涉及一种地理信息数据脱密方法，包括如下步骤：获取目标区域的基准遥感影像；获取目标区域的多个子遥感影像；获取目标区域的矢量数据；通过坐标平移变换，对基准遥感影像进行数据脱密处理，实现基准遥感影像的位置脱密；利用多个子遥感影像上的控制点以及基准遥感影像上的同名控制点，将多个子遥感影像进行配准，完成每个子遥感影像的数据脱密；利用脱密后的子遥感影像和矢量数据上的同名控制点将矢量数据进行空间变换，进而完成矢量数据的空间位置脱密。本发明专利技术以基准遥感影像脱密、子遥感影像脱密以及矢量数据脱密展开，提高了脱密精度，且同时实现了脱密后的影像拼接。

【技术实现步骤摘要】
地理信息数据脱密方法
本专利技术涉及遥感影像测绘
，具体涉及一种地理信息数据脱密方法。
技术介绍
目前，国家电网公司电网环境保护工作存在部分问题，一定程度上制约了输变电工程的可研、环评、核准、竣工验收的快速推进，并对工程建成后的环保、水保验收等方面产生了较大影响，由于缺乏环境敏感区域分布有关数据，在输变电工程选址选线和建设阶段，部分工程在环境敏感区域避让方面采取的措施和管理支撑手段不足；输变电工程环境影响预测技术在自动化、信息化程度方面不高，在选址选线阶段和路径调整时无法快速、及时和准确评估输变电工程对环境敏感点的影响。在输变电工程规划、科研以及环评等前期工作中，进行环境敏感区识别，判断项目可能存在的环境风险时，主要通过现场搜索、踏勘等手段进行，个别重大项目，会采用遥感、航拍手段进行校核，但由于缺乏敏感区边界信息，识别中仍存在易遗漏、识别不全的问题。随着信息技术的快速发展，信息安全形势更不容忽视，以智能终端、Web2.0、物联网和云计算为代表的新技术，一方面带来了生活和工作的便利性，另一方面，这些技术的普遍应用同时也带来了更多的安全风险。测绘地理数据是当今社会化地理数据的基础来源，随着GIS等技术手段的应用和互联网的发展，地图和地理信息服务等测绘成果被大众广泛熟知和应用。如何既有效的满足社会对于测绘数据和地理数据的需要，又能保证国家保密数据的安全性，是现在测绘面临的问题之一。公众版地图是指在国家基本比例尺地图基础上经过面向国家安全和公众使用双重需求的整合处理而形成的，它主要供国民经济建设各部门进行规划、设计、科研等使用，亦可作为社会公众从事与地理信息有关活动的基础底图。公众版地图具有公开性、可用性、权威性等特性。由于地图公开和电网地理信息保密的双重需求，需要对电网地理信息进行脱密处理。输变电工程点多面广，线路涉及重要及敏感区域广阔，有水系的天然水体和水库等人工附属结构；陆地交通、水上交通、航空运输等交通设施；各种起着基础和主导作用的地形要素及地貌；涉及到国防工程和军事设施的三角点、独立天文点、发电厂、油、气井、变电所、油库、煤气库等，以及军事基地等保密单位。电网线路以及重要敏感区域必须进行脱密技术处理，才能保障电网地理信息及线路涉及敏感区域的信息安全。
技术实现思路
为保障电网地理信息及线路涉及敏感区域的信息安全，本专利技术提供了一种地理信息数据脱密方法，包括如下步骤：步骤S1：获取目标区域的基准遥感影像；步骤S2：获取目标区域的多个子遥感影像；步骤S3：获取目标区域的矢量数据；步骤S4：通过坐标平移变换，对基准遥感影像进行数据脱密处理，实现基准遥感影像的位置脱密；步骤S5：利用多个子遥感影像上的控制点以及基准遥感影像上的同名控制点，将多个子遥感影像进行配准，完成每个子遥感影像的数据脱密；步骤S6：利用脱密后的子遥感影像的控制点以及步骤S3中矢量数据上的同名控制点将矢量数据进行空间变换，进而完成矢量数据的空间位置脱密。其中，还包括：步骤S7：对矢量数据进行几何形状脱密；步骤S8：删除矢量数据中的涉密属性信息。其中，所述步骤S7中，对矢量数据进行的几何形状脱密包括面平滑处理及面简化处理；所述步骤S8中，所删除的涉密属性信息包括军事设施、天然水体、人工附属结构、交通枢纽、变电站以及换流站。其中，所述步骤S7中，进行面平滑处理及面简化处理时，依据地理信息数据脱密原则，对矢量属性表中的重点地物及敏感地物进行处理。其中，所述步骤S5中，所选择的控制点及同名控制点选自房屋拐角、道路交叉口或河流交叉口，每个子遥感影像中选取至少6个控制点，并均匀分布；所述步骤S6中，所选择的控制点及同名控制点同样选自房屋拐角、道路交叉口或河流交叉口，并均匀分布。其中，所述步骤S5中，通过三阶多项式函数或样条曲线函数实现子遥感影像的数据脱密。其中，所述三阶多项式函数的变换方法为：其中，aij，bij为多项式系数，N为多项式次数，x、y以及X、Y分别为脱密后及脱密前的影像坐标。其中，所述步骤S5还包括：对每个子遥感图像进行重采样，并且，重采样的方法采用三次卷积内插法。其中，所述步骤S6中，通过射影变换函数完成多个子遥感图像与矢量数据的融合。其中，所述步骤S5中，子遥感影像脱密后的位置偏移中误差大于50；同样的，所述步骤S6中，矢量数据脱密后的位置偏移中误差也大于50。本专利技术提供的地理信息数据脱密方法，以基准遥感影像脱密、子遥感影像脱密以及矢量数据脱密展开，提高了脱密精度，且同时实现了脱密后的影像拼接、影像平移以及敏感数据的删除。附图说明图1：基准遥感影像坐标平移原理图；图2：基准遥感影像平移实施例图；图3：一阶多项式变换RMS表；图4：二阶多项式变换RMS表；图5：三阶多项式变换RMS表；图6：样条函数变换RMS表；图7：待脱密的矢量数据与脱密后的子遥感影像的位置关系图；图8：矢量数据控制点的全局图；图9：矢量数据控制点的局部图；图10：仿射变换RMS表；图11：射影变换RMS表；图12：相似变换RMS表；图13：校正后的矢量数据图；图14：矢量数据待平滑处理的区域要素图；图15：矢量数据面平滑处理结果对比图；图16：矢量数据面简化前的区域图；图17：矢量数据面简化后的局部放大图。具体实施方式为了对本专利技术的技术方案及有益效果有更进一步的了解，下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案及其产生的有益效果。一、基准遥感影像的脱密对基准遥感影像的脱密通过坐标平移变换进行，如图1所示，坐标系XOY与坐标系X’O’Y’相应的坐标轴彼此平行，并且具有相同的正向。坐标系X’O’Y’是由坐标系XOY平行移动而得到的。设P点在坐标系XOY中的坐标为(x,y)，在X’O’Y’中坐标为(x’,y’)，而(a，b)是O’在坐标系XOY中的坐标，于是：x＝x’+a,y＝y’+a，即为坐标系平移后坐标关系式。图2为本专利技术的基准遥感影像平移实施例图，本专利技术中，选用北京市主城区为研究区，通过对基准遥感影像进行平移，实现对基准遥感影像脱密处理。二、子遥感影像的脱密本专利技术的一较佳实施例中，生成了四个子遥感图像，通过将每个子遥感图像以及平移后的基准遥感影像加载到GIS软件中，选择二者的同名控制点点进行地理配准，地理配准提供了多种影像变换方法，本专利技术通过对多种方法的误差进行对比，选择了脱密程度最好的三阶多项式函数或样条曲线函数。1、子遥感影像空间脱密(配准)方法(1)多项式变换在数学方法上,对于不同二维笛卡儿坐标系统间的空间转换,通常采用的是二元n次多项式,多项式数学表达式为：式中：aij，bij为多项式系数，N为多项式次数。二元n次多项式将不同坐标系统下的对应点坐标联系起来，(x,y)和(X,Y)分别对应不同坐标系统中的像元坐标。这是一种多项式数字模拟坐标变换的方法，一旦有了该多项式，就可以从一个坐标系统推算出另一个坐标系统中的对应点坐标。不同的二元n次多项式，反映了几何畸变的遥感图像与无几何畸变的遥感图像间的像元坐标的对应关系，其中哪种多项式是最佳的空间变换模拟式，能达到图像间坐标的完全配准，是需要考虑和分析的。在二元n次多项式数字模拟中，从提高几何校正精度的角度考虑，需要兼顾的因素主要有引起几何畸变的原因和产生数学运算误差因素。多项式中n值的选择与几何畸变的复杂程度密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地理信息数据脱密方法，其特征在于包括如下步骤：步骤S1：获取目标区域的基准遥感影像；步骤S2：获取目标区域的多个子遥感影像；步骤S3：获取目标区域的矢量数据；步骤S4：通过坐标平移变换，对基准遥感影像进行数据脱密处理，实现基准遥感影像的位置脱密；步骤S5：利用多个子遥感影像上的控制点以及基准遥感影像上的同名控制点，将多个子遥感影像进行配准，完成每个子遥感影像的数据脱密；步骤S6：利用脱密后的子遥感影像的控制点以及步骤S3中矢量数据上的同名控制点将矢量数据进行空间变换，进而完成矢量数据的空间位置脱密。

【技术特征摘要】
1.一种地理信息数据脱密方法，其特征在于包括如下步骤：步骤S1：获取目标区域的基准遥感影像；步骤S2：获取目标区域的多个子遥感影像；步骤S3：获取目标区域的矢量数据；步骤S4：通过坐标平移变换，对基准遥感影像进行数据脱密处理，实现基准遥感影像的位置脱密；步骤S5：利用多个子遥感影像上的控制点以及基准遥感影像上的同名控制点，将多个子遥感影像进行配准，完成每个子遥感影像的数据脱密；步骤S6：利用脱密后的子遥感影像的控制点以及步骤S3中矢量数据上的同名控制点将矢量数据进行空间变换，进而完成矢量数据的空间位置脱密。2.如权利要求1所述的地理信息数据脱密方法，其特征在于还包括：步骤S7：对矢量数据进行几何形状脱密；步骤S8：删除矢量数据中的涉密属性信息。3.如权利要求2所述的地理信息数据脱密方法，其特征在于：所述步骤S7中，对矢量数据进行的几何形状脱密包括面平滑处理及面简化处理；所述步骤S8中，所删除的涉密属性信息包括军事设施、天然水体、人工附属结构、交通枢纽、变电站以及换流站。4.如权利要求3所述的地理信息数据脱密方法，其特征在于：所述步骤S7中，进行面平滑处理及面简化处理时，依据地理信息数据脱密原则，对矢量属性表中的重点地物及敏感地物进行处理。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴健，白晓春，耿明昕，吕平海，赵亚林，鱼小兵，郭季璞，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安输变电工程环境影响控制技术中心有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61