一种精度可控的空间数据非线性脱密方法

技术领域

本发明涉及地理信息技术领域，具体涉及一种精度可控的空间数据非线性脱密方法。

背景技术

根据《测绘管理工作国家秘密范围的规定》、《公开地图内容表示补充规定(试行)》和《基础地理信息公开表示内容的规定(试行)》等文件对公开地图和地理信息的限制条件和保密内容的规定，特别强调基础地理信息及相关要素的空间位置精度的保密性。

现有技术中，常用脱密方法包括投影转换法、图幅变换法、基于移位圆的误差随机干扰法、线性变换法和非线性变换法，其中，传统的脱密方法可编辑性差，偏移不同数据即使设置相同的脱密精度，返回的参数也不相同，造成脱密一次数据就要记录对应的模型参数，否则不能将其它年份同类型数据进行脱密；同时，传统的非线性变换法通过迭代直到误差达到脱密精度，只能满足控制偏移精度，不能控制偏移长度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种精度可控的空间数据非线性脱密方法，通过修改非线性函数参数，控制脱密后的空间数据满足精度要求且精度可控，很好的解决了空间数据保密性和共享性问题，在维护数据拓扑关系不变前提下，有效降低数据密级，从而极大地发挥空间数据共享价值，易于推广。

本发明采用的技术方案是：

本申请提出了一种精度可控的空间数据非线性脱密方法，包括如下步骤：

S1.建立非线性函数扰动模型，所述非线性函数扰动模型用于作为坐标偏移的扰动量；采用两个正弦函数组合形成非线性函数扰动模型，其表达式如下所示：

其中，A

S2.根据非线性函数扰动模型，针对精度要求输入函数参数并建立非线性函数脱密模型；

建立非线性函数脱密模型包括如下步骤：

S21.设原始坐标为（

其中，

S22.设坐标参数（x、y）满足子午圈椭圆方程，表达式为：

S23.根据经度偏移数Δ

S3.采用非线性函数脱密模型对矢量数据进行坐标转换后，输出矢量数据的脱密数据；

矢量数据的脱密方法步骤如下：

S31.导入矢量数据：将矢量数据的所有要素转化为点集，创建与原始数据相同数据格式和坐标系统的新矢量数据；

S32.坐标转换：循环遍历每个节点，调用非线性函数脱密模型进行脱密，返回的点坐标组合成线和面；

S33.将脱密后的点、线和面加入到新矢量数据中，采用与原始矢量数据相同的数据类型输出脱密数据。

S4.采用脱密模型对栅格数据选取的控制点进行坐标转换，拟合重采样后输出栅格数据的脱密数据。

栅格数据的脱密方法步骤如下：

S41.输入栅格数据：输入原始栅格数据，读取栅格数据范围；

S42.选取控制点：根据栅格数据范围最小外接矩形，分别从x轴、y轴方向上以N等分在全局中选取控制点，则包含矩形顶点的控制点数为（N+1）

S43.坐标转换：将控制点进行栅格数据脱密处理，读取偏移前后控制点坐标，生成偏移坐标文件；

S44.根据偏移坐标文件，采用多项式变换进行纠正，并采用最近邻法重采样完成栅格数据偏移；

S45.输出数据：输出与原始栅格数据相同格式的脱密后的栅格数据。

本发明的有益效果是：

1.将三角函数进行组合，通过设置振动幅度控制扰动量范围，不同的频率参数也完全改变函数形状，具有可控性、多样性、随机性和唯一性；

2.可根据应用场景需求先设置模型参数变量，然后将x、y方向偏移长度转换为经纬度数，从而达到控制脱密长度和精度的目的，模型具有唯一不可复制、可自主编辑和满足一切脱密需求等特点；

3.栅格数据偏移是通过选取控制点，使用偏移前后的控制点进行纠正重采样。如果范围小矢栅匹配度要求高，就间隔小选取很密的控制点；反之针对大范围或者不太精确的情况，可通过大间隔的选取控制点提高处理效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的脱密流程图；

图2是本发明的原始矢量图；

图3是本发明的脱密后且偏移长度为10m的矢量图；

图4是本发明的脱密前后矢量叠加图；

图5是本发明的原始栅格图；

图6是本发明的脱密后且偏移长度为10m的栅格图。

具体实施方式

本申请提出了一种精度可控的空间数据非线性脱密方法，包括如下步骤：

如图1所示，S1.建立非线性函数扰动模型，所述非线性函数扰动模型用于作为坐标偏移的扰动量。采用两个正弦函数组合形成非线性函数扰动模型，其表达式如下所示：

其中，A

如图1所示，S2.根据非线性函数扰动模型，针对精度要求输入函数参数并建立非线性函数脱密模型。

建立非线性函数脱密模型包括如下步骤：

S21.设原始坐标为（

其中，

预设偏移长度为10m，m=4，n=6，

不同ω组合成不同非线性函数形状，如下设置参数ω：

代入非线性函数脱密模型，可得：

S22.设坐标参数（x、y）满足子午圈椭圆方程，表达式为：

S23.根据经度偏移数Δ

如图1所示，S3.采用非线性函数脱密模型对矢量数据进行坐标转换后，输出矢量数据的脱密数据。

矢量数据的脱密方法步骤如下：

S31.导入矢量数据：将矢量数据的所有要素转化为点集，创建与原始数据相同数据格式和坐标系统的新矢量数据。

S32.坐标转换：循环遍历每个节点，调用非线性函数脱密模型进行脱密，返回的点坐标组合成线和面。

S33.将脱密后的点、线和面加入到新矢量数据中，采用与原始矢量数据相同的数据类型输出脱密数据。

原始矢量图如图2所示，将偏移度为10m的非线性函数脱密模型应用于矢量数据，脱密后矢量数据如图3-4所示。

如图1所示，S4.采用脱密模型对栅格数据选取的控制点进行坐标转换，拟合重采样后输出栅格数据的脱密数据。

栅格数据的脱密方法步骤如下：

S41.输入栅格数据：输入原始栅格数据，读取栅格数据范围。

S42.选取控制点：根据栅格数据范围最小外接矩形，分别从x轴、y轴方向上以N等分在全局中选取控制点，则包含矩形顶点的控制点数为（N+1）

S43.坐标转换：将控制点进行栅格数据脱密处理，读取偏移前后控制点坐标，生成偏移坐标文件。

S44.根据偏移坐标文件，采用多项式变换进行纠正，并采用最近邻法重采样完成栅格数据偏移。

S45.输出数据：输出与原始栅格数据相同格式的脱密后的栅格数据。

原始栅格影像图如图5所示，将偏移度为10m的非线性函数脱密模型应用于栅格数据，脱密后栅格数据如图6所示。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。