本发明专利技术公开了一种复合型地理信息数据平面坐标脱密方法及模型，包括以下步骤：S1，按目标地图范围，构建经纬度格网，每个格网内选取一对第一层控制点，第一个点在格网内随机产生，第二个点相对第一点平面位置随机偏移，根据选取的控制点为中心生成泰森多边形等。本发明专利技术中数据脱密前后相同点位的绝对坐标位置变化较大，能够满足国家对地理空间数据的保密要求。求。求。
【技术实现步骤摘要】
一种复合型地理信息数据平面坐标脱密方法及模型
[0001]本专利技术适用于地理信息数据脱密领域，具体涉及矢量数据、栅格数据、点云数据、三维模型数据等平面坐标的脱密。
技术介绍
[0002]地理信息保密处理技术是现阶段保障涉密地理信息安全应用的关键技术，对维护国家地理信息安全、促进地理信息产业健康发展具有重要意义。
[0003]近年来，随着全球空间对地观测手段不断拓展、计算机处理能力的不断提升，以及气候模式模拟研究的不断深入。大量地理向量场数据正快速产生、传输并应用，极大地推动了全球性或大区域性的气候、环境变化的模拟与分析研究。另一方面，作为一大批数字化的地理信息数据，包含大量资源、环境等领域的敏感信息。特别是一些重要的地理信息时空数据，涉及到国家主权、国土安全，对国家现代化建设具有非常重要的意义，因而需要通过脱密技术等技术手段将秘密级地理向量场数据转变为符合公开精度要求的地理向量场数据才能进行共享应用。
[0004]脱密作为国内外普遍采用的地理信息安全保密技术手段，为地理信息的共享与应用提供了安全保障。但目前现有地理向量场数据脱密模型与方法主要存在以下不足：
①
线性脱密方法相对简单，且缺乏随机扰动，安全性较低。
②
非线性脱密方法在随机扰动量无法有效控制，导致脱密后地理向量场数据无法满足脱密需求。
③
一些非线性脱密方法难以在密钥的支撑下精确逆向恢复，降低了脱密后的地理向量场数据的使用价值，不利于脱密后的地理向量场数据与原始地理向量场数据的集成应用。<br/>
技术实现思路
[0005]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种复合型地理信息数据平面坐标脱密方法及模型，以克服现有相关技术所存在的脱密方法安全性较低的技术问题。
[0006]为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
[0007]一种复合型地理信息数据平面坐标脱密方法，包括以下步骤：S1，按目标地图范围，构建经纬度格网，每个格网内选取一对第一层控制点，第一个点在格网内随机产生，第二个点相对第一点平面位置随机偏移，根据选取的控制点为中心生成泰森多边形；具体公式为P
′
xy
＝V*W+P
xy
，其中 P
xy
为原坐标，反距离权重W，偏移向量V，P
’
xy
为第一次偏移后的坐标； S2，以第一层控制点构三角网，以三角网的中心点创建新的控制点，另一个控制点平面位置随机偏移，根据控制点为中心生成泰森多边形；具体公式为P
″
xy
＝V
′
*W
′
+P
′
xy
，其中P
’
xy
为第一次偏移后的坐标，反距离权重W
’
，偏移向量V
’
，P”xy
为第二次偏移后的坐标；
[0008]S3，对第二次偏移后的坐标进行微小的扰动，具体公式为P
″′
xy
＝Δxy+P
″
xy
，其中P”xy
为第二次偏移后的坐标，Δxy为扰动值，P
”’
xy
为最终坐标。
[0009]在可能的一个设计中，步骤S1中，输入待脱密点Px
y
后，跟据点P
xy
查找它所在的泰森多边形，同时查找到位于泰森多边形内的一组控制点A 与A
’
，过控制点A及P
xy
作一条直线
与泰森多边形相交于点B和C，设点B与A在点P
xy
的两侧，以控制点A、待脱密P
xy
点和交点B的计算反距离权重W。
[0010]在可能的一个设计中，步骤S1中，偏移向量V即为控制点A指向A
’
向量。
[0011]在可能的一个设计中，步骤S3中，采用人工智能算法训练一个具有微小偏移量的随机森林模型，对第二次偏移后的坐标进行微小的扰动。
[0012]在可能的一个设计中，步骤S2中，输入待脱密点P
′
xy
后，跟据点P
′
xy
查找它所在的泰森多边形，同时查找到位于泰森多边形内的一组控制点A与 A
’
；过控制点A及P
′
xy
作一条直线与泰森多边形相交于点B和C，设点B与 A在点P
′
xy
的两侧，以控制点A、待脱密P
′
xy
点和交点B的计算反距离权重W
’
，乘以控制点A和A
’
偏移向量V
’
，即可求得偏值量，原始坐标加上偏移量即可得到第一次偏移后的坐标P
″
xy
班
[0013]在可能的一个设计中，步骤S1中，第二个控制点相对第一控制点平面位置随机360
°
范围内偏移。
[0014]在可能的一个设计中，步骤S2中，第二个控制点相对第一控制点平面位置随机360
°
范围内偏移。
[0015]本专利技术还提供一种脱密模型，该模型为基于上述方法生成的脱密模型。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017](1)本专利技术中脱密后相邻坐标点之间的相对坐标位置变化较小，且相邻位置偏移变化是连续的，能够保持数据本身的拓扑特征。
[0018](2)本专利技术中数据脱密前后相同点位的绝对坐标位置变化较大，能够满足国家对地理空间数据的保密要求。
[0019](3)本专利技术经过两层泰森多边形反距离权重偏移后的点坐标，相互之间既有拉伸，也有旋转，不能根据脱密前后数据反算泰森多边形，提高了脱密数据抗攻击能力。
[0020](4)本专利技术在经过第三层随机森林微小扰动量的再次偏移后，再次提高了脱密数据抗攻击能力。
[0021](5)本专利技术对于矢量数据、影像数据和三维模型数据等地理信息数据，采用相同的脱密模型脱密后的数据，相互之间可叠加套合。
[0022](6)本专利技术中脱密后的数据可根据与之匹配的脱密模型逐层反算严密的原始坐标，满足精确的长度、面积等计算需求。
[0023](7)本专利技术中脱密模型可根据用户需求更换，用户不能反算其它用户脱密后的数据，每隔一段时间更换脱密模型可以增强数据的安全性。
[0024](8)本专利技术中脱密模型可只对中国区域地理信息数据脱密，国外区域不脱密，脱密区与非脱密区之间过渡平滑，没有坐标突变的问题。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本专利技术的第一层脱密模型示意图；
[0027]图2是本专利技术的第二层脱密模型示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合型地理信息数据平面坐标脱密方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，按目标地图范围，构建经纬度格网，每个格网内选取一对第一层控制点，第一个点在格网内随机产生，第二个点相对第一点平面位置随机偏移，根据选取的控制点为中心生成泰森多边形；具体公式为P
′
xy
＝V*W+P
xy
，其中P
xy
为原坐标，反距离权重W，偏移向量V，P
’
xy
为第一次偏移后的坐标；S2，以第一层控制点构三角网，以三角网的中心点创建新的控制点，另一个控制点平面位置随机偏移，根据控制点为中心生成泰森多边形；具体公式为P
″
xy
＝V
′
*W
′
+P
″
xy
，其中P
’
xy
为第一次偏移后的坐标，反距离权重W
’
，偏移向量V
’
，P”xy
为第二次偏移后的坐标；S3，对第二次偏移后的坐标进行微小的扰动，具体公式为P
″′
xy
＝Δxy+P
″
xy
，其中P”xy
为第二次偏移后的坐标，Δxy为扰动值，P
”’
xy
为最终坐标。2.根据权利要求1所述的一种复合型地理信息数据平面坐标脱密方法及模型，其特征在于：步骤S1中，输入待脱密点P
xy
后，跟据点P
xy
查找它所在的泰森多边形，同时查找到位于泰森多边形内的一组控制点A与A
’
，过控制点A及P
xy
作一条直线与泰森多边形相交于点B和C，设点B与A在点P
xy
的两侧，以控制点A、待脱密P
xy
【专利技术属性】
技术研发人员：黄青松，李代刚，向娟，王伟，吴蕾，李巍巍，何勇辉，
申请(专利权)人：自然资源部重庆测绘院，
类型：发明
国别省市：
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