我國地圖數(shù)據網絡隱藏分發(fā)技術研究現(xiàn)狀分析

劉興科，李 濱

（1.信息工程大學 地理空間信息學院，河南 鄭州 450052；2.68029 部隊，甘肅 蘭州 730000；3.河南工業(yè)大學 信息科學與工程學院，河南 鄭州 450001）

隨著地圖數(shù)字化技術的不斷發(fā)展和互聯(lián)網技術的迅速普及，地圖數(shù)據的網絡傳輸已經成為主流的地圖數(shù)據發(fā)布與共享方式。但是，由于網絡傳輸環(huán)境的開放性及復雜性，地圖數(shù)據的網絡傳輸過程中地圖數(shù)據的安全如果得不到保障，不僅會影響到行業(yè)秩序，更會危及國家安全。如何在利用高效便捷的互聯(lián)網傳輸?shù)貓D數(shù)據的同時確保地圖數(shù)據安全成為一個不能忽視且亟待解決的問題。信息隱藏技術為該問題提供一個良好的解決途徑，通過數(shù)據加密隱藏，不僅可以保護地圖數(shù)據的版權，更可以起到確保地圖數(shù)據安全傳輸?shù)淖饔?。本文通過文獻計量學的方法對我國地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術的研究現(xiàn)狀進行了分析，并在此基礎上對其發(fā)展趨勢進行了預測。

1 文獻數(shù)據來源

本文以“信息隱藏”為核心關鍵詞進行文獻檢索。為了提高查全率，本文從中國知網、維普和萬方等3家數(shù)據庫的期刊、會議以及學位論文庫中選擇1979～2011年與地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術研究相關的論文作為統(tǒng)計分析對象。經過分析選擇，最終確定符合統(tǒng)計要求的相關學術論文共1 439篇（期刊文章1 001篇、學位論文348篇、會議論文90篇），其中來自中國知網數(shù)據庫的文獻數(shù)量為1 075篇，占文獻總數(shù)的74.7%；來自萬方和維普數(shù)據庫的文獻數(shù)量分別為329篇和35篇。

2 數(shù)據統(tǒng)計分析

文獻計量分析法是一種基于數(shù)學和統(tǒng)計學的，以科學文獻的外部特征為研究對象，以輸出量化的統(tǒng)計信息內容為主要特點的文獻定量分析方法[1]。本文依據文獻計量學的原理，分別從文獻的年代分布、核心期刊分布、核心作者、研究關鍵詞以及研究主題等角度對與地圖數(shù)據網絡傳輸數(shù)據隱藏技術相關的1 439篇研究文獻進行統(tǒng)計分析。

2.1 年度載文量分析

對某一研究領域相關論文數(shù)量的年度載文量進行分析，可以直觀地了解該領域的研究水平以及發(fā)展狀況。表1統(tǒng)計了1989～2011年各年地圖數(shù)據網絡傳輸數(shù)據隱藏技術相關研究論文的發(fā)表數(shù)量，其中由于2011年的數(shù)據不完善，因此僅作參考。

表1 相關文獻年代分布統(tǒng)計數(shù)據表

從表1可知，地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術相關的研究起步于1989年，且研究趨勢總體上呈遞增態(tài)勢，說明該領域的研究一直備受關注。根據文獻的邏輯增長規(guī)律，該領域的相關研究文獻數(shù)量今后仍將保持穩(wěn)定增長的勢頭。

2.2 核心期刊分布分析

為了更全面地對地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術的文獻資料進行搜集整理和研究，需要進一步對該領域的論文空間分布特點進行分析，了解研究文獻的期刊分布情況，確定其核心期刊群。根據布拉德福的文獻分散定律[2]：某領域的多數(shù)論文及研究成果集中分布于該學科少數(shù)的核心期刊之中，這些處于核心區(qū)的期刊是掌握本領域學術前沿問題以及最新研究成果的主要來源。本文所統(tǒng)計的1 001篇期刊文獻廣泛分布于309種期刊，表2是載文8篇及以上論文的期刊。1989～2011年期間，這25種期刊關于地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術的載文量合計為518篇，占本次統(tǒng)計期刊文章總數(shù)的52%左右，超過了總量的一半，符合布拉德福的分布定律。根據統(tǒng)計結果，可以確定這25種期刊是地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術領域研究的核心期刊群，是進行后續(xù)研究的重要知識獲取來源。這25種期刊主要分布在計算機和電子通信2個領域，說明關于地圖數(shù)據網絡傳輸過程中的數(shù)據隱藏技術是一項非常集中的專業(yè)研究。

表2 核心期刊統(tǒng)計數(shù)據表

2.3 核心作者分析

核心作者一般是指在某專業(yè)領域比較活躍、發(fā)表相關論文數(shù)量較多、比較有影響力的作者。根據普賴斯定律，核心作者群的發(fā)文量應為總文獻的50%，核心作者群的數(shù)量約等于全部作者總數(shù)的平方根[2]。其中核心作者的最低發(fā)文數(shù)N可以通過式（1）進行確定：

式中，M為該領域內發(fā)文獻最多作者的論文總數(shù)。在本文所統(tǒng)計的地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術研究領域內，發(fā)表期刊文章最多是解放軍信息工程大學平西建教授，共發(fā)相關文獻55篇，即M值為55，N取鄰近最大整數(shù)為8，由此可以確定核心作者發(fā)文量應為8篇以上，因此確定出51名該領域的核心作者，其中按發(fā)文量排序的前10位如表3所示。

表3 核心作者發(fā)文數(shù)量統(tǒng)計表

這51名核心作者共發(fā)文733篇，占總文獻數(shù)1 439篇的51%左右，符合普賴斯定律。核心作者數(shù)量為51人，全部作者數(shù)量為1 821人，核心作者數(shù)量約等于全部作者數(shù)量的平方根。根據統(tǒng)計可知，該領域的核心作者主要集中于解放軍信息工程大學（10人）、中國科學技術大學（5人）和南京理工大學（6人），這也部分印證了地圖數(shù)據網絡傳輸?shù)能娛聭眯枨蟆?/p>

2.4 關鍵詞分析

由于關鍵詞是對文獻主題鮮明直觀的表述，所以為了充分了解相關領域內的研究熱點與趨勢，把握該領域的研究現(xiàn)狀，需要對文獻關鍵詞進行分析。本文通過對1 439篇相關文獻關鍵詞及其相關文獻數(shù)量進行統(tǒng)計，結果如表4所示。

表4 關鍵詞統(tǒng)計數(shù)據表

從表4可以看出，當前關于地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術的研究主要集中在“信息隱藏”和“隱寫分析”2個方面，其中信息隱藏屬于信息加密的范疇，而隱寫分析是指在已知或未知數(shù)據嵌入算法的狀況下，直接通過檢測判斷數(shù)據中是否存在隱寫數(shù)據，分析嵌入數(shù)據量的大小和嵌入位置，并最終解譯嵌入數(shù)據內容[3]，屬于信息解密范疇。

2.5 研究主題分析

對相關文獻研究主題的統(tǒng)計分析，是預測研究趨勢的重要依據。地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術研究主題包含了信息隱藏、隱寫分析、視頻隱寫、軍用信息、隱蔽通信與空間信息加密等6大主題。表5是對確定的與地圖數(shù)據網絡傳輸數(shù)據隱藏技術研究相關的1 439篇文獻研究主題的統(tǒng)計分析結果。

表5 研究主題統(tǒng)計數(shù)據表

由表5可知，關于地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏技術研究主題主要集中在信息隱藏和隱寫分析2個方面，而由于政策或者其他環(huán)境因素的制約，關于地圖數(shù)據網絡傳輸?shù)闹黝}研究很少，是一個應用價值很高卻亟待深化研究的方向。 另外，與空間信息（地圖數(shù)據是其一種表現(xiàn)形式）相關的加密技術研究十分有限，有關地圖數(shù)據隱藏的文論則尚未發(fā)表一篇，因此，地圖數(shù)據隱藏技術是信息隱藏技術一個亟待發(fā)展的新研究領域。

3 我國數(shù)據隱藏技術的發(fā)展趨勢

3.1 基于自然語言特征的文本信息隱藏

文本信息隱藏是最常用、最基礎的信息隱藏技術，也是地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏的基礎方法。目前，常用的文本信息隱藏方法包括基于字符亮度[4]、基于不可見字符、基于形近字符和字符特征、基于格式等。這些隱藏方法都是基于文本的表層特征設計和實現(xiàn)的，作為基礎的信息隱藏技術容易被發(fā)現(xiàn)和破解，而要達到更好的隱藏效果（隱蔽性強、隱藏容量大、魯棒性好）就必須研究基于文本深層特征的隱藏方法。因此，諸如基于語法、語義、語體風格等自然語言特征的文本信息隱藏成為重要的研究發(fā)展方向。隱寫技術在地圖數(shù)據網絡傳輸中的應用雖然起步較晚，但正可以結合地圖數(shù)據及其傳輸特點，充分研究基于自然語言特征的文本信息隱藏技術，以提高地圖數(shù)據網絡傳輸過程中數(shù)據隱藏的效果。

3.2 基于網頁的綜合信息隱藏

互聯(lián)網成為信息交流和傳遞的重要平臺，網頁則是信息交流和傳遞的基礎載體。網頁的本質是計算機文件。與文本文件相比，網頁可實現(xiàn)文字與數(shù)據的鏈結、文件之間的超級鏈接等，包含有更多的信息傳遞元素，因此具有更為豐富的多媒體內容和效果。但是，網頁作為一種超文本文件，其數(shù)據冗余相對較小，通過網頁有效隱藏信息實現(xiàn)起來較為困難。目前，網頁信息隱藏的研究多集中在靜態(tài)網頁信息隱藏技術上[5,6]，包括基于不可見字符、基于標記大小變換和基于標記屬性[7]等。應該說這些技術無論是在研究深度還是應用廣度上都有很大的發(fā)展空間。例如，基于多網頁的信息隱藏、基于分幀技術的網頁信息隱藏都可在提高信息隱藏容量的基礎上，進一步提高隱藏可靠性。另外，基于動態(tài)網頁的信息隱藏的研究還剛剛起步，隱藏模型較少，應用實現(xiàn)更少，因此也有著很大的發(fā)展空間。

[1]邱均平, 王曰芬.文獻計量內容分析法[M].北京: 國家圖書館出版社, 2008

[2]邱均平.信息計量學[M].武漢: 武漢大學出版社, 2007

[3]劉光杰.信息隱藏安全性及優(yōu)化嵌入算法研究[D].南京：南京理工大學, 2006

[4]歐浪, 孫星明, 劉玉玲.基于字符亮度的自適應文本信息隱藏算法[J].計算機應用研究, 2007(5):130-132

[5]張曉彥.網頁信息隱藏算法研究及應用[D].北京: 北京化工大學, 2010

[6]牛鵬飛.信息隱藏技術在隱秘通信中的應用研究[D].北京：北京化工大學, 2011

[7]李建國, 馬小虎, 沈曉峰.一種基于重復標記屬性的多網頁信息隱藏方法[J].計算機應用與軟件, 2009(8):62-63