作者：钟菊玲

人类从事社会和经济活动所涉及的信息很大一部分与地理位置相关，这为地理信息的发展奠定了坚实的基础。随着我国社会的快速发展，对地理信息资源和技术的需求与日俱增，无论是政府决策、国防建设、企业管理，还是大众信息服务，对地理信息资源和地理信息技术都提出了更高的要求，地理信息产业就是在市场经济条件下测绘业务的拓展、3S技术产业化以及地理信息资源开发利用社会化共同推进的产物。目前，我国地理信息产业已经形成一定的产业规模，市场需求巨大，正处在一个快速发展的阶段。
       地理信息产业的核心是地理信息资源，地理信息资源的重要组成部分是基础地理信息，然而，基础地理信息是一种不同于一般信息产品的特殊商品，它大部分涉及国家秘密和信息安全。所以，地理信息产业区别于其他产业的一个重要特征是，所需要的地理信息资源、同时也是涉及国家安全的重要信息资源。因此，对基础地理信息的生产和使用进行规范的监管是必要的，而对基础地理信息数据的版权保护是一项至关重要的技术，它可以为地理信息产业的健康、快速地发展提供强有力的技术保障。

一、研究现状
       目前，在信息安全领域中，通常有两种基本的技术途径，即信息加密技术和信息隐藏技术。信息加密技术是通过某种加密算法将数据换成只有经过解密后才可读的密文来加以保护，使未经授权的用户通过不正当的途径得到密文也难以获取有用的信息。信息隐藏技术是利用人类感觉器数据特征冗余，将特定的信息隐藏于一个宿主信号中，使之不被察觉或不易被注意到，而且不影响宿主信号的感觉效果和使用价值。从信号隐藏技术来看，比较适合地理信息产品需求的技术就是信息隐藏中的数字水印技术，它是一种有效解决版权保护和信息安全的技术。如何更好地，有效地利用数字水印技术来保护地理信息产品的数据版权问题，这也是当前一个正待解决的问题。数字水印是一种将特制的、不可见的标记，利用数字内容内嵌的方法隐藏在数字内容中，由此来确定版权拥有者、认证数字内容来源的真实性、识别购买者，提供关于数字内容的其他附件信息（包括文字或者图标），确认所有权认证和跟踪侵权行为。一般情况下，数字水印技术包括四个方面———数字水印信息的生成技术、数字水印信息的潜入技术，数字水印信息的提取技术以及数字水印信息的性能评估。
       传统的地理信息数据保密方法主要是依据2002年12月1日实施的《中华人民共和国测绘法》、《关于对外提供我国测绘资料的若干规定》(国务院【1983】192号文件）、《中华人民共和国测绘成果管理规定》（由1989年3月21日中华人民共和国国务院令第32号公布，1989年5月1日起实行）、《国家基础地理信息数据使用许可管理规定》对地理空间数据进行管理的，而对地理数据的安全保密进行技术研究还很少。传统的地理空间数据保密方法针对测绘成果资料的特殊产品形式，把测绘成果资料分为涉密和非涉密两大类。在保护国家安全，严守国家秘密的前提下，充分利用测绘成果资料发展国民经济，只要管理模式是分级管理，上级管理部门负责对下一级管理部门进行保密知识、保密法规的培训，提高管理人员素质；监督下一级管理部门制定落实保密管理措施。对测绘成果资料实行归口管理，对归口人员加强保密教育，提高涉密人员的保密意识，涉密人员要经过专门的培训与考核后才能上岗。也就是说，我国对地理数据的保密基本上是基于法规方面的，而对于地理数据的保密技术研究还很少。
       随着因特网的日益普及，多媒体信息交流达到了前所未有的深度和广度，但作品侵权也随之更加容易，篡改也更加方便，对电子信息产品版权的保护越来越受到严峻的挑战。因此，如何保护作品版权已经受到人们的高度重视。而如今的信息隐藏技术，特别是数字水印技术作为电子信息产品版权保护的有力措施，在这一挑战的推动下取得了长足的进步，并得到广泛的研究和应用。然而，由于地理信息产品的特殊性（比如：文件大小，格式繁多，精度问题等）在一定程度上束缚了数字水印技术在地理信息产品中的应用，数字水印技术在地理信息产品中的应用程度还远远不够，有待于进一步深入地应用研究。
       数字水印就是向欲被保护的多媒体数据潜入某种信息，以满足保护所有者权益等要求。数字水印技术中研究最多的是数字图像的水印方法，并且近年来发展迅速。在国外，比较早的有Schyndel在1994年提出基于LSB的水印算法。1997年，Cox等人将二值水印序列嵌入到经离散余弦函数变换分解的系数中，该方法不仅具有一定的鲁棒性，而且还能抵抗图像处理和几何变形。总体来说，数字水印方法可分为以下两类：1、提取或检测水印时需要原始图像或者原始水印的私有水印方法；2、提取或检测水印时无需原始信息的公开水印方法。而图像的水印技术根据水印嵌入的方式大致可以分为：空间域技术（水印被直接嵌入在图像的亮度值上）和变换域技术（即首先将图像做某种数学变换，然后将水印嵌入到变换系数中)两类。从目前情况看，变换域方法的应用正变得日益普遍，因为变换域方法通常都具有很好的鲁棒性，其对图像压缩、常用的图像滤波以及噪声均有一定的抵抗力。
       就地理信息领域而言，数字水印技术研究还很少，造成这方面研究偏少的主要原因是在一定程度上嵌入的数字水印会损失地理信息产品的精度；另外，地理信息产品的结构复杂而且也不统一，所以，目前比较适合地理信息产品的数字水印算法为数不多，这一点也可以从目前发表的论文情况表现出来。目前数字水印技术逐渐开始引起测绘领域的学者和专家的重视，并且随着测绘产品的增多和应用的推广，正吸引着越来越多其他行业的学者和专家涉足数字水印技术在地理信息产品中的应用研究。

二、数字水印对地理信息产业发展的影响
       对传统的纸质地图而言，条形码技术或激光防伪技术是非常有效的版权保护手段，在国家的版权保护法及知识产权保护法的保护下，对保护正品、保护产权及打击非法地图产品方面都起到举足轻重的作用。但是，随着地理信息产品的出现，地图的版权保护问题遇到了新的挑战。与纸质地图相比，数字地图原则上具有无限可复制性，并且复制具有极大的简便性、成本的低廉性、传播的便捷性，以及数字地图的复制产品和原始版本是一模一样的，因此一些不法用户和商家随意复制、篡改、传播数字地图数据，造成数字地图的管理出现严重的失控状态，面临着许多安全问题，不利于地理信息产业朝着健康、有序的方向发展。
       数字水印技术通过在数据中加入生产者，管理者或者使用者的水印信息，当需要得到时候可以通过相应的算法提取出水印信息，证明数据的版权归属，起到打击盗版、保护版权的作用，是数字时代解决地理信息产品数据版权保护的一种有效手段。通过在地理信息产品中加入数字水印可以起到版权保护的作用，以杜绝数据的非法复制和传播。因而，通过数字水印技术可以保护地理信息产品的数据版权。
三、小结
       传统的激光防伪技术和条码技术等方法比较适合纸质地图产品，对于目前的地理信息产品（数字地图）来说，需要寻求新的技术手段来解决。数字水印技术是随着信息技术的发展以及信息安全问题的需求而发展起来的保护数据安全的一门新技术，是一种可以在开放的网络环境下保护版权、认证来源及完整性的新技术，无疑会给网络化信息的安全保存和传送开辟一条全新的途径，它将是保障信息安全的一个重要技术，甚至被认为是多媒体内容保护的最后一道防线。
       发展地理信息产业，必须以保障国家安全和利益为前提，地理信息产业的发展直接关系到地理信息资源的安全，关系到国家的秘密和信息安全，地理信息产业发展的规模和效益直接受制于地理信息保密制度和数据版权的保护。利用数字水印技术来保护地理信息产品的数据版权，目前这是一种行之有效的方法，同时这也是一个正待解决的问题。它的解决可以为地理信息产业的健康、有序、快速地发展提供强有力的技术保障。