文档介绍：分类号： 密级：__________
U D C ： 编号：__________
工学博士学位论文
面向二维数字矢量地图的
无损数字水印技术研究
博士研究生 ：曹刘娟
指导教师 ：门朝光 教授
学位级别 ：工学博士
学科、专业 ：计算机应用技术
所在单位 ：计算机科学与技术学院
论文提交日期 ：2013 年 4 月
论文答辩日期 ：2013 年 5 月
学位授予单位 ：哈尔滨工程大学
Classified Index:
:
A Dissertation for the Degree of
Research on Lossless Watermarking Technology
for 2D-Vector Maps
Candidate: Cao Liujuan
Supervisor: Men Chaoguang
Academic Degree Applied for: Doctor of Engineering
Specialty: Computer Application Technology
Date of Submission: April, 2013
Date of Oral Examination: May, 2013
University: Harbin Engineering University
面向二维数字矢量地图的无损数字水印技术研究
摘 要
随着地理信息系统（GIS）的迅猛发展， 二维矢量地图在国民经济各领域得到了广
泛的应用。同时也面临着一系列安全问题，包括版权保护、来源跟踪、篡改鉴别等。数
字水印技术在解决这些问题方面显示出巨大潜力。但是在一些特殊的场合，对二维数字
地图数据精度有着极高的要求，不允许嵌入的水印信息对矢量地图原始数据有任何的扰
动，传统的数字水印技术并不能完全解决这类问题。无损水印技术具有在精确提取水印
信息的同时，对原始地图数据无损恢复，因此对二维数字矢量地图有很高的适用性。
目前矢量地图无损水印技术的研究尚处在起步阶段，虽然人们提出了若干适用于
矢量地图可逆水印算法和零水印算法，但这些水印算法并没有很好地解决矢量地图在实
际应用过程中的安全性和鲁棒性问题。
本论文以二维矢量地图特殊的数据结构为研究对象，从其特殊的应用环境、使用要
求及特殊的攻击方式为出发点，深入研究具有较好鲁棒性，安全性的二维矢量地图无损
水印算法，本文的主要贡献可归纳如下几点：
首先针对目前以矢量地图多边曲线为载体的传统水印算法，在水印嵌入的同时对地
图数据扰动过大问题，提出了基于视觉不可感知的可逆水印算法，通过顶点密度估计策
略选取地图多边曲线的噪声不敏感区域作为载体数据，并选择地图数据坐标频域作为水
印嵌入位置，从而有效提高了水印算法的视觉不可感知性及其鲁棒性。
其次针对矢量地图数