一种用于DEM数据认证与篡改定位的感知哈希算法

作     者：张鑫港 闫浩文 张黎明 ZHANG Xingang;YAN Haowen;ZHANG Liming

作者机构：兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 

基　　金：国家自然科学基金项目(71563025、41761080) 甘肃省高等学校产业支撑引导项目(2019C-04) 兰州交通大学优秀平台支持项目(201806) 

出 版 物：《地球信息科学学报》 (Journal of Geo-information Science)

年 卷 期：2020年第22卷第3期

页      码：379-388页

摘      要：DEM数据作为重要的基础地理信息数据,其数据完整性问题不容忽视。基于DEM数据完整性认证的要求,以及相关认证算法的欠缺,本文运用感知哈希技术设计了一种DEM数据认证算法,并可实现篡改定位。因DEM数据具有数据量大、细节丰富的特点,首先对其进行规则格网划分,将其划分为互不重叠的格网单元;然后对格网单元数据进行DCT分解,提取数据的特征信息以生成特征向量矩阵,并对特征向量矩阵进行摘要化处理;随后,使用Logistic混沌系统对简化后的特征向量矩阵进行置乱;对置乱矩阵进行量化、编码后,便可生成感知哈希序列。在数据认证时,首先计算原始数据与待验证数据的高程相对中误差,再将二者的感知哈希序列进行归一化汉明距离度量,结合判定阈值,即可对DEM数据进行数据认证与篡改定位。该算法对DEM数据的格式转换、水印嵌入等攻击有较强的鲁棒性,对各类改变内容的操作具有敏感性,并可实现DEM数据微小篡改的识别与定位。与已有的DEM完整性认证方法相比,将DEM数据的"内容"作为完整性度量的重要标准,在具体应用中更具有实用价值。

主 题 词：DEM 感知哈希 格网划分 离散余弦变换 数据认证 高程中误差 

学科分类：08[工学] 0839[0839] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.12082/dqxxkx.2020.190336

馆 藏 号：203908103...