文档介绍：硕 士 学 位 论 文
矢量地图数据数字指纹算法研究
Digital Fingerprinting Algorithms for Vector Map Data
作 者 姓 名： 曾端阳
学科、专业 ： 地图学与地理信息系统
学 号 ： 0211569
指 导 教 师： 闫浩文 教授
完 成 日 期： 2014 年 4 月
兰 州 交 通 大 学
Lanzhou Jiaotong University
兰州交通大学硕士学位论文
CHAPTER 1摘 要
矢量数字地图的数据具有结构紧凑、冗余度低、容易定义、便于网络分析等特点，
广泛应用于人们的生活当中。同时矢量数字地图数据的采集和成图耗费了巨大的人力、
物力和财力，使得其价值不菲，面对信息化的今天，其版权保护刻不容缓。因此对矢量
数字地图的数字指纹算法研究非常有意义。数字指纹是可以用于矢量地图的版权保护。
当数字产品遭到非法买卖或数字产品遭到非法侵害时，数字产品的版权所有者可以从非
法数字产品中提取出指纹信息，跟踪到该指纹信息的用户，以维护自己的合法权益。
本文围绕矢量数字地图的数字指纹算法，主要做了如下工作：
1．首先介绍了矢量数字地图数字指纹算法研究的背景及意义，总结了数字指纹技
术研究的现状和典型算法；然后阐述了矢量数字地图的特点和嵌入指纹信息后的载体所
受到的常见攻击，进而分析了矢量数字地图的指纹嵌入原则和指纹信息的嵌入、提取原
理。
2．提出了一种矢量数字地图点图层的数字指纹嵌入算法。该算法首先将点数据的
直角坐标转换为极坐标，然后自适应地划分扇形网格区域，接着采用坐标映射与量化的
方法嵌入水印信息。通过实验证明，该算法对裁剪、平移、删点、投影和坐标变换等操
作，具有较好的鲁棒性，尤其是对裁剪操作，鲁棒性较强。
3．提出了矢量数字地图线图层的数字指纹嵌入算法。运用聚类思想，采用 K-means
算法，对矢量地图线图层进行聚类运算，对分类后的数据，提取其坐标值中的小数部分，
采用量化嵌入方法，把指纹信息嵌入在分类后的载体数据中，完成指纹信息的嵌入。通
过实验证明，此算法对图形数据的平移、增点、删点、裁剪、压缩等攻击具有较好的鲁
棒性。
关键词：矢量数字地图；数字指纹；数字水印
论文类型：应用研究
-I-
矢量地图数据数字指纹算法研究
Abstract
The digital vector map is widely used in human daily life due to the fact that the data
from it has advantages of a compact structure, low redundancy, easily to be defined and
analyzed on the internet. The huge human, material and finan