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第1章 概论1

1.1 引言1

1.1.1 传统信息安全技术的不足1

1.1.2 数字水印技术的需求2

1.2 数字水印技术3

1.2.1 数字水印技术的定义和特征6

1.2.2 数字水印技术基本原理7

1.2.3 数字水印技术的分类9

1.2.4 数字水印技术算法分类11

1.2.5 数字水印技术的作用13

参考文献14

第2章 地理空间数据15

2.1 地理空间数据获取15

2.1.1 地图数字化15

2.1.2 实测数据15

2.1.3 试验数据15

2.1.4 遥感与GPS数据15

2.1.5 理论推测与估算数据16

2.1.6 历史数据16

2.1.7 统计普查数据16

2.1.8 集成数据16

2.2 地理空间数据特征16

2.2.1 空间性17

2.2.2 时间性17

2.2.3 非语义性17

2.3 地理空间数据的数据模型17

2.3.1 矢量数据模型17

2.3.2 栅格数据模型18

2.3.3 两种数据模型对比19

2.4 矢量地理空间数据组织20

2.5 栅格地理空间数据组织21

2.6 DEM数据组织23

2.6.1 数据模型与数据组织23

2.6.2 DEM数据特点24

2.6.3 DEM数据的应用范畴24

参考文献24

第3章 地理空间数据数字水印技术25

3.1 地理空间数据数字水印技术特征25

3.1.1 不可感知性25

3.1.2 鲁棒性25

3.1.3 精度25

3.1.4 数据一致性26

3.1.5 安全性26

3.1.6 不可抵赖性26

3.2 地理空间数据数字水印技术的应用领域26

3.2.1 版权保护26

3.2.2 分发跟踪26

3.2.3 内容完整性认证27

3.2.4 内容篡改定位27

3.3 地理空间数据数字水印技术研究意义27

3.4 地理空间数据数字水印技术研究现状28

3.5 矢量地理空间数据水印技术研究现状28

3.5.1 空域水印算法28

3.5.2 变换域水印算法30

3.6 影像数据水印技术研究现状31

3.6.1 数字图像数字水印技术研究现状31

3.6.2 遥感影像数据数字水印技术研究现状34

3.7 三维几何模型数据水印技术研究现状34

3.8 DEM数字水印技术研究现状35

3.9 栅格数字地图数据水印研究现状36

3.10 栅格数字地图可见水印研究现状36

参考文献37

第4章 数学基础44

4.1 DCT44

4.1.1 DCT定义及性质44

4.1.2 快速离散余弦变换46

4.2 DFT47

4.2.1 DFT定义47

4.2.2 DFT的性质48

4.2.3 DFT的重要几何性质50

4.2.4 FFT51

4.3 DWT51

4.3.1 连续小波变换52

4.3.2 正交小波基和多尺度分析52

4.3.3 小波正交分解53

4.3.4 整数小波变换55

4.4 混沌系统57

4.4.1 混沌的概念58

4.4.2 几种典型的混沌映射59

4.4.3 混沌系统的特性60

参考文献61

第5章 地理空间数据数字水印技术攻击与评价62

5.1 图像数据数字水印技术攻击62

5.1.1 图像数字水印技术常用攻击方法62

5.1.2 鲁棒性、不可感知性和水印嵌入量之间的相互关系64

5.1.3 典型图像数字水印技术攻击工具软件65

5.2 矢量地理空间数据的攻击方法66

5.2.1 常用攻击方法67

5.2.2 矢量地理空间数据水印攻击方法分类70

5.2.3 矢量地理空间数据水印攻击方法层次划分70

5.3 矢量地理空间数据水印的性能评估73

5.3.1 含水印数据的质量评价73

5.3.2 水印鲁棒性评估74

5.3.3 以用户为中心的水印算法评估模型76

5.3.4 性能评估实验78

参考文献80

第6章 矢量地理空间数据空间域水印模型82

6.1 矢量地理空间数据水印技术特征82

6.2 一种抗数据压缩的矢量地理空间数据水印算法83

6.2.1 有意义水印信息的生成83

6.2.2 抗数据压缩的水印嵌入算法84

6.2.3 抗数据压缩的水印提取算法85

6.2.4 实验与分析85

6.3 一种保持几何形状的矢量地理空间数据水印算法88

6.3.1 矢量地理空间数据几何形状分析88

6.3.2 保持几何形状的矢量地理空间数据水印算法89

6.3.3 实验与分析90

参考文献92

第7章 基于统计特性的矢量地理空间数据水印模型93

7.1 基于统计特性的数字水印技术模型93

7.1.1 Patchwork水印方法93

7.1.2 Pitas水印方法96

7.2 基于映射分类的矢量空间数据盲水印算法97

7.2.1 算法思想98

7.2.2 水印置乱99

7.2.3 空间数据点分类100

7.2.4 水印嵌入101

7.2.5 水印提取／检测102

7.2.6 实验与分析102

7.2.7 结论107

7.3 基于网格聚类的矢量空间数据的盲水印算法107

7.3.1 算法思想107

7.3.2 空间数据点聚类108

7.3.3 水印嵌入109

7.3.4 水印提取／检测111

7.3.5 实验与分析111

7.3.6 结论115

参考文献115

第8章 基于DCT和DWT的矢量空间数据水印模型116

8.1 基于混沌映射和DCT的矢量空间数据水印模型116

8.1.1 水印嵌入116

8.1.2 水印检测／提取120

8.1.3 实验与分析121

8.2 基于DWT的矢量地理空间数据水印模型122

8.2.1 小波变换与矢量地理空间数据水印122

8.2.2 基于小波变换的矢量地理空间数据水印算法122

8.2.3 实验与分析123

8.3 空间域和变换域水印算法的性能分析126

8.3.1 数据量的比较126

8.3.2 数据的扰动量比较126

8.3.3 算法的时间效率比较127

8.3.4 数据更新操作的鲁棒性比较127

8.3.5 数据乱序操作的鲁棒性比较127

8.3.6 地理实体的依赖性比较128

8.3.7 水印的检测／提取过程比较128

参考文献128

第9章 基于DFT的矢量地理空间数据水印模型129

9.1 基于DFT的矢量数据数字水印技术嵌入模型129

9.1.1 基于DFT的矢量数据数字水印技术嵌入规则129

9.1.2 矢量空间数据变换130

9.1.3 基于DFT幅度的矢量空间数据数字水印技术嵌入模型131

9.1.4 基于DFT相位的矢量空间数据数字水印技术嵌入模型131

9.1.5 基于DFT的综合矢量空间数据数字水印技术嵌入模型132

9.2 基于DFT的矢量地理空间数据水印提取模型133

9.2.1 基于DFT幅度的水印提取模型133

9.2.2 基于DFT相位的矢量空间数据数字水印技术提取模型134

9.2.3 基于DFT的综合矢量空间数据数字水印技术提取模型135

9.3 试验与分析136

9.3.1 基于DFT幅度的水印实验结果137

9.3.2 基于DFT相位的水印实验结果141

9.3.3 基于DFT的综合水印实验结果145

9.3.4 结论150

9.4 基于量化的DFT的矢量空间数据盲水印模型152

9.4.1 嵌入模型152

9.4.2 提取模型153

9.4.3 实验分析153

9.4.4 结论155

参考文献157

第10章 栅格数字地图数据水印模型158

10.1 栅格数字地图数据数字水印技术特征158

10.2 基于小波变换的栅格数字地图水印算法159

10.2.1 小波域水印算法特性159

10.2.2 基于小波变换的栅格数字地图水印嵌入算法159

10.2.3 实验与分析163

10.3 基于整数小波变换的栅格数字地图水印算法164

10.3.1 基于整数小波变换的栅格数字地图水印嵌入算法164

10.3.2 水印提取166

10.3.3 实验与分析166

10.4 基于HVS和DFT的栅格地图自适应数字水印技术算法168

10.4.1 算法原理168

10.4.2 实验与分析170

10.5 基于小波变换的栅格数字地图多功能水印算法172

10.5.1 多功能数字水印技术172

10.5.2 栅格数字地图多功能水印嵌入算法175

10.5.3 多功能水印提取算法176

10.5.4 实验与分析177

参考文献179

第11章 遥感影像数据数字水印技术模型180

11.1 遥感影像数字水印技术的特点和要求180

11.2 基于密钥矩阵和模板匹配的遥感影像半盲水印算法181

11.2.1 基于密钥矩阵的高分辨率遥感影像水印嵌入算法181

11.2.2 基于模板匹配的遥感影像水印盲提取算法182

11.2.3 实验及分析183

11.3 基于映射机制的遥感影像盲水印算法185

11.3.1 基于映射机制的遥感影像数据水印算法186

11.3.2 实验与分析187

11.4 基于伪随机序列和分块DCT的遥感影像水印算法190

11.4.1 基于伪随机序列和分块DCT的遥感影像水印嵌入算法191

11.4.2 基于伪随机序列的嵌入块位置选择机制192

11.4.3 水印的检测192

11.4.4 实验与分析193

参考文献199

第12章 DEM数字水印模型200

12.1 DEM数字水印特性分析200

12.2 基于坡度分析的DEM数字水印技术算法201

12.2.1 DEM坡度误差分析201

12.2.2 基于坡度分析的DEM水印算法202

12.2.3 实验结果分析203

12.3 基于小波分析的DEM数字水印技术算法205

12.3.1 DEM与小波变换205

12.3.2 算法原理205

12.3.3 实验结果分析207

12.4 基于DFT的DEM自适应数字水印技术算法209

12.4.1 基于DFT的DEM水印算法209

12.4.2 实验结果分析212

参考文献213

第13章 栅格数字地图可见水印模型214

13.1 可见水印技术概述214

13.2 栅格数字地图可见水印模型215

13.2.1 可见水印嵌入位置的选择215

13.2.2 可见水印嵌入模型216

13.2.3 实验与分析217

13.3 以用户为中心的可见水印嵌入模型219

13.3.1 可见水印嵌入模型219

13.3.2 实验与分析219

参考文献220

索引221