一种基于混沌变换的shp线面图层数据伪装与还原方法

摘要

本发明公开了一种基于混沌变换的shp线面图层数据伪装与还原方法，属于地理信息安全领域。该方法主要基于混沌置乱算法生成的密钥序列，通过变换shp线面数据中要素坐标点的排列顺序来达到数据伪装的目的。数据经伪装处理后，虽仍为正确的shp数据，可以正常显示，但由于坐标点位置发生了变化，数据本身的空间关系、可视化效果发生了较大变化。对于数据精度质量要求较高的GIS矢量数据来说，这一处理显著降低了数据质量和数据使用价值，限制了非法拷贝或拦截数据的正常使用，达到一定的数据保护目的。本发明的方法可以对shp格式的线面图层数据进行数据伪装与还原处理，一定程度上满足了GIS矢量线面图层数据的隐藏通信与安全传输需求。

主权项

1.一种基于混沌变换的shp线面图层数据伪装与还原方法，包括以下过程：（1）伪装过程：步骤一：读取一GIS线面图层数据D，配置混沌置乱算法的混沌初值x₀、混沌因子μ及混沌序列长度n，并检查输入数据及配置参数的合法性；步骤二：生成密钥序列：（a）设定初始值x₀、混沌因子μ及混沌序列长度n，n为偶数，并根据下式产生混沌序列X=｛X_i，i=1,2,…,n｝；X_n+1=μX_n-μX_n²                (1)（b）将混沌序列X进行升序排列后，得到序列B和序列ind,序列B为序列X升序排列后的序列，序列ind为序列B中元素对应序列X中的索引形成的密钥序列；步骤三：读取一要素F的空间数据，计算要素F中坐标点的个数m：（a）若m>=n,则按照,分为L组，并依次将每个分组中的每一坐标点F_i与F_j进行置换，其中，i=1,2,…,n；j=ind_i，置换后的数据写回S0；（b）若m<n,则本要素不进行数据伪装处理；   步骤四：循环步骤三，直至文件处理结束后，保存伪装后的数据到数据文件D＇；保存混沌初值x₀、混沌因子μ及混沌序列长度n到密钥文件K中；（2）还原过程：步骤一：读取已经伪装过的GIS线面图层数据D＇，根据密钥文件K读取并配置混沌置乱算法的混沌初值x₀、混沌因子μ及混沌序列长度n；步骤二：生成密钥序列：（a）由读取的初始值x₀、混沌因子μ及混沌序列长度n，n为偶数，并根据下式产生混沌序列X=｛X_i，i=1,2,…,n｝；X_n+1=μX_n-μX_n²                (2)（b）将混沌序列X进行升序排列后，得到序列B和序列ind，序列B为序列X升序排列后的序列，序列ind为序列B中元素对应序列X中的索引形成的密钥序列；步骤三：读取一要素F的空间数据，计算要素F中坐标点的个数m：（a）若m>=n,则按照,分为L组，并依次将每个分组中的每一坐标点F_i与F_j进行置换，其中，i=1,2,…,n；j=ind_i，置换后的数据写回S0；（b）若m<n,则本要素不进行数据还原处理；步骤四：循环步骤三，直至文件处理结束后，保存数据还原后的要素数据。