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本書針對地理數(shù)據(jù)安全保護新需求，對新的地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型與原理進行了深入研究，從需求背景、基本原理、建模思想、算法應用等方面展開闡述和探討，為地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術的發(fā)展和完善提供了可靠的理論與應用基礎。
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地理數(shù)據(jù)安全團隊多項高水平的自然科學基金項目，這些研究成果目前已得到廣泛應用，且取得了很好的效果。
本書可作為計算機、信息安全、測繪、地理等領域科研、教學、開發(fā)人員的重要參考資料，也可作為相關領域研究生和本科生的教學參考書。

前言
Preface

地理數(shù)據(jù)是國家和國防建設、科學研究、公眾生活等領域不可或缺的戰(zhàn)略資源，具有十分廣泛的應用,地理數(shù)據(jù)一旦泄露，直接危害國家安全、國防安全。同時，地理數(shù)據(jù)又具有定位準、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)濟利益等息息相關。因此，保護地理數(shù)據(jù)安全具有重要意義。
數(shù)字水印技術是地理數(shù)據(jù)安全保護的有效手段，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，應用也比較成熟，已在地理數(shù)據(jù)版權保護、溯源追蹤中發(fā)揮了重要作用。但是，隨著地理數(shù)據(jù)安全保護需求的增多，對地理數(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)的安全保護需求。
本書針對地理數(shù)據(jù)安全保護的新需求，對新發(fā)展的地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型與原理進行了深入研究，從需求背景、基本原理、建模思想、算法應用等方面展開闡述和探討，為地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術的發(fā)展和完善提供了可靠的理論與應用基礎。
本書主要內(nèi)容包括地理數(shù)據(jù)數(shù)字水印需求和進展、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)容是在兩項國家自然科學基金面上項目顧及空間關系的矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印模型研究（批準號：41971338）和矢量地理數(shù)據(jù)選擇性加密模型研究（批準號：42071362），以及兩項國家標準測繪地理信息數(shù)據(jù)數(shù)字版權標識（項目編號：20142127-T-466）和測繪地理信息數(shù)據(jù)權限控制（項目編號：20210649-T-466），一項江蘇省自然科學基金面上項目矢量地理數(shù)據(jù)自適應感知加密模型研究（批準號：BK20191373）等研究成果的基礎上形成的。
本書是作者所在團隊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，敬請讀者批評指正。

作者2021年9月

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)字水印技術進展
1.3.1矢量地理數(shù)據(jù)零水印技術
1.3.2矢量地理數(shù)據(jù)無損水印技術
1.3.3矢量地理數(shù)據(jù)脆弱水印技術
1.3.4瓦片數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術
1.3.5三維地理模型數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術
1.3.6遙感影像防重復嵌入水印技術
1.3.7遙感影像抗屏攝魯棒水印技術
1.3.8矢量地理數(shù)據(jù)交換密碼水印技術
參考文獻
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
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價指標
2.2區(qū)塊鏈技術
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
2.2.4區(qū)塊鏈特征
2.2.5智能合約
2.2.6區(qū)塊鏈在版權保護領域中的應用研究
2.3基于零水印和區(qū)塊鏈的矢量地理數(shù)據(jù)版權保護模型
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實驗與分析
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基于快速響應碼的矢量地理數(shù)據(jù)零水印算法
2.4.4智能合約設計與調(diào)用
2.4.5矢量地理數(shù)據(jù)交易存證及版權保護系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
2.4.6實驗與分析
2.4.7小結(jié)
參考文獻
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存儲特征與無損水印算法
3.1.3要素內(nèi)存儲特征
3.1.4要素間存儲特征
3.2基于要素內(nèi)存儲特征的矢量地理數(shù)據(jù)無損水印算法
3.2.1矢量線要素的存儲特征
3.2.2無損水印算法
3.2.3實驗結(jié)果與分析
3.2.4小結(jié)
3.3基于要素間存儲特征的矢量地理數(shù)據(jù)無損水印算法
3.3.1線對的性質(zhì)
3.3.2無損水印算法
3.3.3實驗設置
3.3.4實驗結(jié)果與分析
3.3.5小結(jié)
參考文獻
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
4.1.1脆弱水印的特點和要求
4.1.2脆弱水印技術分類
4.1.3矢量地理數(shù)據(jù)脆弱水印技術特征
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)精確認證模型
4.2.1矢量地理數(shù)據(jù)精確認證
4.2.2一種抗要素刪除的矢量地理數(shù)據(jù)精確認證模型
4.2.3基于點約束分塊的矢量地理數(shù)據(jù)精確認證算法
4.3基于脆弱水印的矢量地理數(shù)據(jù)選擇性認證
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)選擇性認證模型
參考文獻
第5章瓦片地圖水印模型
5.1瓦片地圖水印技術
5.1.1柵格瓦片地圖特征及水印技術
5.1.2矢量瓦片地圖特征及水印技術
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)索引機制的無損水印算法
5.2.3實驗與分析
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實驗結(jié)果與分析
參考文獻
第6章三維模型數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型
6.1地理場景點云數(shù)據(jù)數(shù)字水印模型
6.1.1地理場景點云數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術
6.1.2基于點云分割和特征點的地理場景點云數(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
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
6.3.2基于量化調(diào)制的BIM模型無損水印模型
參考文獻
第7章遙感影像數(shù)據(jù)防重復嵌入水印模型
7.1防重復嵌入水印
7.1.1防重復嵌入水印應用場景分析
7.1.2水印標識技術
7.1.3防重復嵌入水印的基本流程
7.2基于復合域的遙感影像防重復嵌入水印算法
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實驗與分析
7.3基于DCT域的遙感影像防重復嵌入水印算法
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實驗與分析
參考文獻
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特征分析
8.2屏攝過程中遙感影像信號變化定量分析
8.2.1定量分析實驗設置
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水印檢測與提取算法
8.3.5實驗與分析
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水印檢測與提取算法
8.4.4實驗與分析
參考文獻
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)交換密碼水印評價指標
9.1.4交換密碼水印實現(xiàn)機制
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特征的應用
9.2.3Lorenz混沌系統(tǒng)
9.2.4基于SVD的矢量地

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