作為高精度地理信息的重要載體與基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，地理空間數(shù)據(jù)在維護國家戰(zhàn)略安全和支撐區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方面發(fā)揮著不可替代的作用。伴隨著地理空間數(shù)據(jù)規(guī)模的迅速增長和共享需求的持續(xù)提升，其安全性與隱私保護問題日益凸顯。一方面，在數(shù)據(jù)傳輸與存儲過程中存在泄露與篡改等風(fēng)險，可能嚴重威脅國家安全和公共利益；另一方面，地理空間數(shù)據(jù)在版權(quán)保護、完整性認證及流通追蹤方面仍面臨諸多技術(shù)瓶頸，對數(shù)據(jù)的合法使用與權(quán)益保障構(gòu)成了現(xiàn)實挑戰(zhàn)。隨著非法泄露、惡意篡改和濫用事件不斷增多，地理空間數(shù)據(jù)給國家、社會及個人帶來的潛在風(fēng)險愈加嚴重，如何切實保障其安全性，已成為社會各界高度關(guān)注的焦點問題。

傾斜攝影三維模型加密和解密結(jié)果可視化

黨的十八大以來，國家安全的內(nèi)涵和外延不斷拓展，信息安全已成為影響國家戰(zhàn)略全局的重要因素。地理信息安全工作必須立足國家戰(zhàn)略，強化底線思維，完善制度設(shè)計，創(chuàng)新技術(shù)手段，全面提升我國在空間信息領(lǐng)域的綜合安全保障能力。因此，建立一套科學(xué)、規(guī)范、可控的地理空間數(shù)據(jù)保密處理與完整性認證技術(shù)體系，不僅是國家安全體系現(xiàn)代化的重要組成部分，更是支撐“數(shù)字中國”建設(shè)和自然資源治理能力現(xiàn)代化的核心技術(shù)基礎(chǔ)。

蘭州交通大學(xué)測繪地理信息數(shù)據(jù)安全研究團隊長期從事測繪地理信息安全的理論探索與實踐應(yīng)用，《地理空間數(shù)據(jù)保密與認證技術(shù)》是該團隊基于多年科研積累與教學(xué)實踐編撰而成，凝聚了近年來的重要研究成果。本書通過分析當(dāng)前地理空間數(shù)據(jù)面臨的安全挑戰(zhàn)，以數(shù)據(jù)安全管理、安全傳輸、安全應(yīng)用、篡改檢測與完整性認證為核心內(nèi)容，將信息安全領(lǐng)域中的加密技術(shù)、脫密技術(shù)、非對稱數(shù)字指紋技術(shù)、交換密碼水印技術(shù)和完整性認證技術(shù)有機融合并應(yīng)用于矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、傾斜攝影三維模型等多種地理空間數(shù)據(jù)類型，旨在為地理空間數(shù)據(jù)的安全保護提供堅實的理論支持與工程實踐依據(jù)。

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地理空間數(shù)據(jù)保密與認證技術(shù)購買

閆浩文 張黎明 任 娜 譚 濤 朱長青 著

北京: 科學(xué)出版社, 2026. 4

本書共分為6 章。第1 章介紹地理空間數(shù)據(jù)安全的相關(guān)基礎(chǔ)知識，包括地理空間數(shù)據(jù)安全的概念、地理空間數(shù)據(jù)安全的環(huán)境及現(xiàn)狀、空間數(shù)據(jù)安全體系與法律法規(guī)、保密處理技術(shù)和完整性認證技術(shù)概述。第2 章探討了加密技術(shù)在地理空間數(shù)據(jù)安全中的應(yīng)用，原創(chuàng)性地提出了系列非對稱無損加密方案與實例。第3 章專注于非對稱數(shù)字指紋技術(shù)，在地理空間數(shù)據(jù)安全中的實現(xiàn)機制與實踐應(yīng)用。第4 章研究交換密碼水印技術(shù)，在地理空間數(shù)據(jù)安全中的實踐應(yīng)用。第5 章結(jié)合典型案例，探討柵格數(shù)據(jù)與DEM 數(shù)據(jù)在完整性認證和篡改檢測方面的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用。第6 章從空間數(shù)據(jù)脫密規(guī)范要求出發(fā)，分析空間數(shù)據(jù)脫密常用方法，提出了一種具有數(shù)據(jù)溯源的數(shù)據(jù)脫密方法，并系統(tǒng)歸納了脫密技術(shù)的定量評價指標(biāo)。

地理空間數(shù)據(jù)完整性認證技術(shù)

結(jié)合邊緣特征的

高光譜遙感影像完整性認證算法

算法框架圖

結(jié)合邊緣特征的高光譜遙感影像完整性認證算法主要包括影像預(yù)處理、影像特征提取、感知哈希序列生成以及完整性認證。算法的整體思路為：為了實現(xiàn)對高光譜遙感影像中局部地物惡意篡改的檢測與定位，首先對原影像進行格網(wǎng)劃分處理，通過這種方式將原始影像劃分成一系列的格網(wǎng)單元影像；其次分別提取每個格網(wǎng)單元影像的空間紋理特征以及光譜特征，在影像空間紋理特征提取的過程中，對灰度化處理后的影像采用Canny 算子提取影像的邊緣特征，從而生成影像的邊緣特征矩陣，將基于k-means 的格網(wǎng)單元影像的地物分類結(jié)果的直方圖統(tǒng)計結(jié)果作為影像的光譜特征，并且采用PCA 編碼和平均值歸一化的方式對該影像的空間特征表達和光譜特征表達進行壓縮及量化處理，生成影像的空間特征描述符以及光譜特征描述符；然后，將二者結(jié)合生成格網(wǎng)單元影像的感知哈希序列；在影像完整性認證的過程中，計算待認證格網(wǎng)單元影像與原始格網(wǎng)單元影像之間的漢明距離，通過比較漢明距離與閾值之間的關(guān)系將影像中的局部地物惡意篡改定位到具體的格網(wǎng)當(dāng)中。

影像局部地物篡改及定位結(jié)果

本書的研究工作得到了國家自然科學(xué)基金項目（42430108，42271430，42371463，41761080）、甘肅省高等學(xué)校科研項目（2026CYZC-036）、甘肅省知識產(chǎn)權(quán)計劃項目（25ZSCQG042）及國家留學(xué)基金資助項目等的大力支持，提供了出版資金與資源保障。

本文摘編自《地理空間數(shù)據(jù)保密與認證技術(shù)》（閆浩文等著. 北京: 科學(xué)出版社, 2026. 4）一書“前言”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

審圖號：GS 京（2025）0928 號

責(zé)任編輯：楊帥英

本書聚焦地理空間數(shù)據(jù)安全關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)闡述了保密處理、完整性認證與權(quán)屬保護的基本理論、關(guān)鍵方法與典型應(yīng)用，內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)加密與脫密、交換密碼水印、數(shù)據(jù)完整性認證、非對稱數(shù)字指紋等核心技術(shù)。相關(guān)成果可應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)、遙感測繪、衛(wèi)星導(dǎo)航、無人系統(tǒng)與數(shù)字地圖服務(wù)等場景，不僅為數(shù)據(jù)的安全管理與合規(guī)應(yīng)用提供了堅實技術(shù)支撐，也為推動地理信息資源的可信共享、高效協(xié)同與產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了新路徑。

本書可供測繪工程、地理信息科學(xué)、遙感科學(xué)與技術(shù)、計算機信息處理、網(wǎng)絡(luò)與信息安全等相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、工程技術(shù)人員參考使用，亦可作為地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)等專業(yè)研究生的教學(xué)參考用書。

（本文編輯：劉四旦）

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