DLG产品版权标记技术研究综述

数字线划地图(DLG)产品因其生产成本高昂、精度高,与经济发展和国防安全大局息息相关,其版权保护问题意义重大。以数字水印为代表的版权标记技术是DLG产品目前主要的版权保护技术。基于进一步研究与应用需要,从版权标记理论基础、标记生成、标记嵌入、标记检测以及实时操作监控等五个方面,综述当前应用版权标记技术对DLG数据产品进行版权保护的现状及发展趋势。     

基于残差神经网络改进的密集人群计数方法

为避免密集人群踩踏事件发生,从监控图像中准确获取密集人群人数信息非常重要。针对密集人群计数难度大、人群目标小、场景尺度变化大等特点,本文提出一种新型神经网络结构VGG-ResNeXt。本网络使用VGG-16的前10层作粗粒度特征提取器,使用改进的残差神经网络作为细粒度特征提取器。利用改进的残差神经网络“多通道,共激活”的特点,使得单列式人群计数神经网络获得了多列式人群计数网络的优点（即从小目标、多尺度的密集人群图像中提取更多人群特征）,同时避免了多列式人群计数网络训练难度大、结构冗余等缺点。实验结果表明本模型在UCF-CC-50数据集、ShangHaiTech B数据集和UCF-QNRF数据集中取得了最高精度,MAE指标分别优于其他同期模型7.5%、18.8%和2.4%,证明了本模型的在计数精度方面的有效性。本研究成果可以有效帮助城市管理,有效缓解公安疏导压力,保障人民生命财产安全。     

基于手绘图件的考古遗址三维建模方法

考古遗址是研究古代人类活动的重要场所。重建考古遗址三维模型对于历史回溯、古环境恢复和古迹保护等考古工作均具有重要的意义。传统考古发掘过程中普遍采用的手绘图件难以实现考古现场环境的模拟与再现,也不能准确地反映出遗址中文化层与其所包含地物的空间关系。近年来,考古学家引入各类勘察新技术用于考古文化层与遗迹的三维建模,但这些方法无法应用于已完成发掘工作的遗址三维重建。针对这一问题,本文提出一种以考古发掘过程中普遍采用的手绘图件为数据源的考古遗址三维建模方法。该方法以探方为基本建模单元,将考古文化层与遗迹分开建模,利用探方分布图及探方图建立考古文化层三维模型,利用遗迹图建立考古遗迹三维模型,并以三维实体布尔运算方法,将两者无缝整合,构建完整的田野考古遗址三维模型。最后,以湖南澧县八十垱东区为研究区,验证了本文相关研究成果的有效性与实用性。实践证明,该方法能够充分利用传统考古过程中积累的大量资料,有助于将传统考古学在宏观尺度下的定性描述转化为现代"数字考古"中微观尺度的定量描述。     

虚拟钻孔控制的地质剖面图构建算法与实现

地质剖面图构建采用的数据源多为钻孔数据,对于构建过程中的地层尖灭、剖面图光滑处理等问题的相应算法应用较为复杂,稳定性与健壮性不尽如人意。针对这些问题,本文提出一种虚拟钻孔控制的地质剖面图构建算法。首先,根据地层尖灭处理策略构建其虚拟钻孔;其次,依据细分光滑策略采用4 点插值细分算法构建其虚拟钻孔;然后,对地层线要素进行多边形拓扑重建,构建地层多边形实体;最后,综合各项地质剖面图制图要素进行整饰输出。本文将虚拟钻孔引入地质剖面图构建的各个环节中作为算法中间单元,有效简化了建模算法实现过程,确保了算法的稳定性与高效性。实例表明,采用本文算法所构建的地质剖面图能正确反映研究区域的地质构造,增加了细分次数,可明显提高出图平滑效果。     

以夹角调制的矢量地图可逆水印算法

传统水印嵌入方法往往导致原始载体数据质量的下降,而可逆水印技术由于能完整恢复原始载体数据,因此,在精度要求较高的矢量地图版权保护应用中具有较高的适用性。目前,栅格图像的可逆水印算法研究较为成熟,而在矢量地图领域则主要借鉴栅格图像的相关方法,由于没有充分利用矢量数据的组织特性,因此鲁棒性不强。针对上述问题,本文以矢量地图坐标点之间的基本空间关系在常规地图操作前后的不变性,提出一种鲁棒的矢量地图可逆水印算法。算法首先利用道格拉斯—普克方法将要素点分为特征点与非特征点两类,在此基础上计算每个非特征点与其相邻前后特征点连线所构成的夹角。在水印嵌入时,利用该夹角来映射水印比特位,并通过调整非特征点坐标来对该夹角进行调制以实现水印信息的嵌入。实验表明该算法所生成的水印具有一般可逆水印的不可感知性与可逆性,同时,对旋转、平移、要素排序、裁剪、压缩、简化等攻击也具有较好的鲁棒性。     

空间信息处理流程溯源中间件研究

溯源技术已成为记录、追踪和管理空间数据衍生过程的一项基本技术。为了辨识空间数据产品的来源,保证其质量,许多空间信息处理平台都增加了溯源管理模块。针对目前溯源管理模块与空间信息处理平台的耦合性过强导致开发、部署成本过高的现状,该文设计了基于分层二部图溯源模型的空间信息处理流程溯源中间件,介绍其体系结构及实现的关键技术。最后,在江苏省地面沉降系统中验证了空间信息处理流程溯源中间件的可行性。     

球面菱形离散格网正二十面体剖分法

基于菱形单元的球面离散格网具有结构简单和方向性一致等优点,使得其适用于全球多尺度空间数据建模与分析.本文提出一种球面菱形离散格网正二十面体剖分法.首先根据地球的主要地理特征确定正二十面体各个顶点在球面上的位置;其次针对南北两极处的极点奇异性,建立了球面经纬度坐标与三维直角坐标之间的转换关系,在此基础上提出球面菱形离散格网层次递归剖分算法,并从菱形格网单元面积、长短轴比两方面对剖分结果进行几何形变分析;最后验证了本文方法的可行性,试验结果表明,该方法可有效地构建基于正二十面体的球面菱形离散格网,其总体几何特性明显优于基于正八面体构建的球面菱形离散格网.     

地图美学及其可视性质量评测综述

长期以来,地图工作者多专注于地图几何数据在精度、逻辑一致性、完整性方面的质量控制技术问题,而忽视了地图在美学、可视性等方面的理论与质量控制方法研究。基于进一步研究与应用需要,本文从地图美学及其可视性、地图质量测试方法、地图质量评价等三个方面综述了其研究现状及发展趋势。     

虚拟钻孔控制的三维地质体模型构建方法

在三维地质体模型构建过程中所采用的数据多为钻孔数据,而研究区域内原始钻孔数据通常数量有限且分布不均,难以构建出既能够准确地反映研究区域地质构造,又具有良好可视化效果的三维地质体模型。针对此问题,本文对虚拟钻孔概念进行延伸,提出了用于三维地质体建模不同阶段的三种虚拟钻孔概念,并基于此设计了一种虚拟钻孔控制的三维地质体模型构建方法。首先,根据原始钻孔数据空间分布特征,自适应地确定插值点位,并采用克里金插值算法构建插值加密虚拟钻孔;其次,根据尖灭规则构建尖灭处理虚拟钻孔,采用改进的自适应蝴蝶细分算法构建细分光滑虚拟钻孔;最后,利用原始钻孔、插值加密虚拟钻孔、尖灭处理虚拟钻孔,以及细分光滑虚拟钻孔构建研究区域内符合地统计学规律且具有C¹几何连续性,可视化效果良好的三维地质体模型。与将虚拟钻孔作为专家知识补充手段的传统建模方法不同,该建模方法将虚拟钻孔引入三维地质体构建的各个环节中作为核心的算法中间单元,有效简化了建模算法的实现过程,确保了算法的稳定性与高效性。     

空间数据文件的实时版权保护

地理空间数据是国家重要的战略性信息资源,是经济、国防建设和社会发展的基础数据,因此,其版权保护问题至关重要.面向空间数据文件的版权保护的需求,本文在利用传统版权标记技术,特别是数字水印技术进行文件认证的基础上,通过文件系统过滤驱动技术及加密技术,实现了数据文件的动态加解密和版权标记的实时检测功能,形成了空间数据文件的实时版权保护方案.该方案有效弥补了目前版权标记技术仅用于认证的不足,可进一步实现对空间数据文件的内容保密、实时版权标记检测与访问控制,客观上降低了对版权标记嵌入容量及嵌入算法鲁棒性的要求.