本发明专利技术公开了一种DOM栅格数据脱密与恢复方法，属于地理信息安全领域。该方法包括以下步骤：（1）密钥生成过程：确定数据范围，确定数据变换量，计算线性和非线性变换参数；（2）脱密过程：读取密钥文件，根据密钥处理每个像元，保存脱密后的栅格数据；（3）恢复过程：打开脱密后的栅格数据循环处理每个像元。本方法针对DOM栅格数据的安全保护问题，在保证数据拓扑关系不发生改变的前提下，根据密钥可对数据进行脱密，脱密后的数据依据密钥可进行恢复。本方法具有随机性、渐变性、可逆性等特点，提高了DOM栅格数据脱密的可靠性，完善了地理信息安全保护的理论与方法体系，可用于DOM栅格数据的公开发布等方面。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地理信息安全领域，具体涉及一种针对DOM栅格数据脱密与恢复方法。
技术介绍
栅格数据作为一种基础地理数据，直接关系到国家安全和利益，其安全保护研究十分重要，在应用上是要加以限制的。栅格数据脱密主要包括降低栅格数据的分辨率和转换空间精度。降低栅格数据的分辨率可以使用重采样改变像元大小的方法，转换空间精度主要是指利用一定的数学模型转换像元在空间中的位置。栅格空间坐标转换主要包括多项式变换、仿射变换、样条变换等。一次多项式和仿射变换是线性变换，易于恢复；样条变换和二次、三次多项式变换是非线性变换，效果较显著，但是难以恢复，所以需要研究变换效果好，在没有密钥的情况下又难以恢复的栅格数据脱密与恢复方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有脱密方法存在的缺陷，提供一种非线性混合模型对DOM栅格数据进行脱密与恢复处理的方法，具有误差的随机性、算法的可逆性和难以破解等特点。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种DOM栅格数据脱密与恢复方法，包括如下过程:(一 )密钥生成过程``步骤11，确定数据范围:获取原始栅格数据Raster的最小外接矩形R，R左下角坐标为(xmin, ymin),右上角坐标为(xmax, ymax)，根据公式⑴得数据中心点坐标(xmid, ymid)、数据长度XL和数据宽度YL ；
【技术保护点】
一种DOM栅格数据脱密与恢复方法，其特征在于，包括如下过程：(一)密钥生成过程步骤11，确定数据范围：获取原始栅格数据Raster的最小外接矩形R，R左下角坐标为(xmin，ymin)，右上角坐标为(xmax，ymax)，根据公式(1)得数据中心点坐标(xmid，ymid)、数据长度XL和数据宽度YL；xmid=(xmin+xmax)/2ymid=(ymin+ymax)/2XL=xmax-xminYL=ymax-ymin---(1)步骤12，确定数据变换量：具体步骤如下：输入数据总体变换量total，total＞0，非线性变换量nonlinear，0＜nonlinear＜＝total，根据公式(2)得到线性变换量linear；linear=total2-nonlinear2---(2)步骤13，计算线性变换量linear引起的中误差，确定影响变换效果的参数：焦距f、航高H、偏角倾角ω、旋角κ，具体步骤如下：a)焦距f∈(0，1)，b)根据公式(3)计算航高H，HXL*YL/f---(3)c)根据公式(4)计算线性变化量linear的扰动范围linearExtent，linearExtent=linear---(4)d)生成控制点集合，具体步骤如下：在最小外接矩形R范围内生成m*n个均匀网格，在每个网格中随机选取一个控制点，组成源控制点集合FromPoints＝{(Fxt，Fyt)|t＝1，2，...m*n}，m*n＞＝10，根据公式(5)计算每个目标控制点坐标(Txt，Tyt)组成目标控制点集合ToPoints＝{(Txt，Tyt)|t＝1，2，...m*n}，Txt=Fxt+dir1×linear+random1×linearExtentTyt=Fyt+dir2×linear+random2×linearExtent---(5)其中：方向参数dir1∈{1，?1}、dir2∈{1，?1}，控制点扰动参数random1和控制点扰动参数random2在[?1.0，1.0]范围内随机选取，e)坐标归一化，根据公式(6)对预案控制点集合FromPoints和目标控制点集合ToPoints 进行归一化处理得到新坐标的源控制点集合FromPoints’＝{(Fxt’，Fyt’)|t＝1，2，...m*n}和目标控制点集合ToPoints’＝{(Txt’，Tyt’)|t＝1，2，...m*n}，Fxt′=(Fxt-xmid)*f/HFyt′=(Fyt-ymid)*f/HTxt′=(Txt-mmid)*f/HTyt′=(Tyt-ymid)*f/H---(6)f)计算偏角倾角ω和旋角κ，根据公式(7)利用最小二乘法对新坐标的源控制点集合FromPoints’中源控制点和目标控制点集合ToPoints’中目标控制点进行拟合解算得到偏角倾角ω、旋角κ，g)计算线性变换中误差accuracy1，具体步骤如下：在最小外接矩形R范围内均匀选取s1*s2个样本点，s1*s2＞m*n，组成误差计算源控制点集合BPoints＝{(Bxt，Byt)|t＝1，2，...s1*s2}，根据公式(8)和偏角倾角ω、旋角κ计算目标控制点坐标得到误差计算目标控制点集合APoints＝{(Axt，Ayt)|t＝1，2，...s1*s2}，(Bxt’，Byt’)是对误差计算源控制点(Bxt，Byt)进行归一化处理得到的坐标，根据公式(9)计算中误差accuracy1，accuracy1=Σ((Axt-Bxt)2+(Ayt-Byt)2)/s1*s2---(9)h)调节目标控制点集合，具体步骤如下：如果|linear/accuracy1?1|＞0.01，则根据公式(10)调节每个原目标控制点坐标(Txt，Tyt)，得到新的目标控制点坐标(NTxt，NTyt)，用新的目标控制点替代原目标控制点即Txt＝NTxt、Tyt＝NTyt，得到目标控制点集合ToPoints＝{(Txt，Tyt)|t＝1，2，...m*n}，NTxt=Fxt+(linear/accuracy1)(Txt-Fxt)NTyt=Fyt+(linear/accuracy1)(Tyt-Fyt)---(10)i)循环步骤e)?h)直至|linear/accuracy1?1|＜＝0.01，得到最终的偏角倾角ω、旋角κ；步骤14，计算非线性变换量nonlinear引起的中误差，确定参数j0?j9，具体步骤如下：a)...
【技术特征摘要】
1.种DOM栅格数据脱密与恢复方法，其特征在于，包括如下过程: (一)密钥生成过程 步骤11，确定数据范围:获取原始栅格数据Raster的最小外接矩...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫娜，周卫，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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