1.1 引言

地理数据是国家和国防建设、科学研究、公众生活等不可或缺的战略资源，具有十分广泛的应用。地理数据已从传统的4D产品向全息测绘产品、三维实景发展；并且随着航天技术、遥感技术的发展，地理数据的类型和量级不断发生质的变化。

与一般的公众数据不同，地理数据具有特有的安全特征，如定位准、精度高、涉密多等。地理数据安全与国家安全、国防安全、经济利益甚至个人幸福等息息相关，一旦泄露，直接危害国家安全、国防安全。特别是在目前网络化、数字化时代，地理信息复制、传输都十分方便快捷，由此引发了严峻的泄密、侵权、盗版、无法追责、利益损失等安全问题，地理信息安全问题不断发生、屡禁不止。

针对地理数据安全，我国政府高度重视，相继发布了多部相关法规和条例来保护地理数据安全。2017年4月修订的《中华人民共和国测绘法》，一大亮点即是强化测绘地理信息安全方面的规定：第三十四条规定，测绘成果保管单位应当采取措施保障测绘成果的完整和安全，并按照国家有关规定向社会公开和提供利用；第四十七条规定，地理信息生产、保管、利用单位应当对属于国家秘密的地理信息的获取、持有、提供、利用情况进行登记并长期保存，实行可追溯管理。2021年6月，我国颁布了《中华人民共和国数据安全法》，这部法律是我国数据领域的基础性法律，也是我国国家安全领域的一部重要法律。该法律围绕数据安全与发展、数据安全制度、数据安全保护义务、政务数据安全与开放等方面提出了要求，对于地理数据安全它也是十分重要的法律。对于地理数据安全，相关部门也高度重视：2020年6月，自然资源部、国家保密局印发《测绘地理信息管理工作国家秘密范围的规定》，对测绘地理信息的密级范围做出了明确的规定，诸多数据属于国家秘密、机密甚至绝密范围，保护地理数据安全是国家和国防的重大战略需求。

在地理数据安全中，保护数据版权、区分不同用户、追溯违法源头和明确违法责任是必须解决的重要问题。只有解决好这些问题，数据才能得到更好地使用和共享；否则，就会导致数据不愿共享、不敢共享的被动局面。而解决这一问题的技术，就是数字水印技术。

数字水印是一种前沿的信息安全技术，它通过特定的算法，利用数据本身作为载体，将版权、用户、时间等水印信息与数据融为一体，用于隐藏版权拥有者、数据使用者等信息，目前已被广泛应用在视频、音频以及地理数据的版权保护中。数字水印技术适用于事后的版权认定和使用追踪，一旦数据发生泄露或盗用，从数据中检测到的信息将会是责任认定的有力依据。

近年来，地理数据数字水印技术已得到了诸多研究和应用，特别是在4D地理数据鲁棒水印方面，已得到了深入的研究并取得了良好的应用成效。然而，随着地理数据应用的扩展和更高的安全需求，地理数据对数字水印技术又提出了更多的要求，一些新的地理数据水印技术应运而生。

近几年来，随着地理数据安全不断增长的新需求，地理数据水印技术的研究和应用取得了长足的进步，一系列新的数字水印模型和算法不断建立，为地理数据安全提供了新的理论和技术支撑。本书后续章节将论述作者团队近年来在地理数据数字水印领域新的进展。