1.一种基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，包括以下步骤：

1)对原始二值水印图像进行预处理，生成二值水印位串；

2)对矢量空间数据集中的每个数据节点，计算其相对位置，将相对位置作为水印的嵌入域；

3)定义节点标识，根据节点标识，从水印位串中选择一个水印位，作为嵌入该节点相对位置的水印位；

4)基于量化索引水印算法将选择的水印位嵌入对应节点的相对位置中；

5)基于节点相对位置提取水印信息；

6)重构水印图像。

2.根据权利要求1所述的基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，其特征在于，所述步骤1)的具体步骤为：

1‑1)对图像大小为waterwidth×waterheight的二值水印图像进行置乱操作，得到置乱水印图像，waterwidth表示图像的宽度，waterheight表示图像的高度；

1‑2)对置乱水印图像按行提取像素值，得到一维水印位串：W＝{wi|wi∈(0，1)}，(i＝1，2，...，waterwidth×waterheight)。

3.根据权利要求2所述的基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，其特征在于，所述步骤2)的具体步骤为：

2‑1)逐一读取矢量空间数据集中的地物要素f，得到构成地物要素f的节点集合f＝{v1，v2，...，vn}，n为f中的节点数量，vk＝(xk，yk)，(k＝1，2，...，n)，xk、yk分别为节点vk的横坐标和纵坐标；

2‑2)求出f中相距最远的两点，分别记为vfrom，vto，且有xfrom≤xto；

2‑3)记由vfrom，vto确定的直线为Lfrom，to，记f中除vfrom，vto之外的节点为vk′，过vk′向Lfrom，to作垂线，垂足记为vk′foot；

2‑4)记vfrom与vto之间的距离为dfrom，to，vfrom与vk′foot之间的距离为dfrom，k′foot，节点vk′的相对位置记为ck′，定义ck′如下：ck′即为水印位的嵌入域。

4.根据权利要求3所述的基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，其特征在于，所述步骤3)的具体步骤为：

3‑1)对于地物要素f，求出f中相距直线Lfrom，to最远的节点，记为vvertical，记vvertical到直线Lfrom，to的距离为dvertical；

3‑2)对于f中的节点vk，求出vk到直线Lfrom，to的距离，记为dk；

3‑3)定义中间变量idk如下式：

3‑4)定义节点标识：对于节点vk，取idk最高h有效位作为节点标识，计算公式如下：vidk＝hsb(idk，h)

上式中vidk为节点vk的标识，hsb为取最高有效位截断函数，h为最高有效位位数；

3‑5)计算节点的消息验证码MAC：对于节点vk，根据下式计算其MAC：MAC(k)＝H(K||H(vidk||K))上式中，H()是安全Hash函数，||是连接操作符，K是水印秘钥；

3‑6)利用每个节点对应的消息验证码，计算待嵌入节点中的水印位在水印位串中的索引号：对于节点vk，待嵌入水印位在水印位串中的索引号bitIndex(vk)如下式计算：bitIndex(vk)＝MAC(k)mod(waterwidth×waterheight)上式中mod为模运算函数，记待嵌入节点vk中的水印位为 则有W为步骤1‑2)中定义的水印位串数组。

5.根据权利要求4所述的基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，其特征在于，所述步骤4)的具体步骤为：

4‑1)基于量化索引调制思想计算节点相对位置量化值：对于节点vk′，计算其相对位置ck′嵌入水印位 后的量化值Q(ck′)，计算方法如下：上式中，t为中间临时变量，round()为取最近整数函数，Δ为量化步长，％为取余数运算符号；

4‑2)计算相对位置ck′的改变值

4‑3)计算节点vk′的xk′坐标的改变值

4‑4)计算节点vk′的yk′坐标的改变值Δyk′：

4‑5)计算嵌入水印位 后的节点坐标v′k′，v′k′＝(x′k′，y′k′)：经过上述步骤，即完成将水印位 嵌入节点vk′中，得到水印节点v′k′；循环对每个地物要素的每个节点嵌入相应水印位，即完成对整个矢量空间数据集添加水印。

6.根据权利要求5所述的基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，其特征在于，所述步骤4‑1)中，量化步长Δ的确定方法为：

4‑1‑1)记矢量空间数据集的数据精度为τ，量化步长Δ由下式确定：

7.根据权利要求6所述的基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，其特征在于，所述步骤5)的具体步骤为：

5‑1)定义待提取初始水印位串W′＝{w′i＝0}，(i＝1，2，...，waterwidth×waterheight)；

5‑2)定义一个与水印位串等长的整数序列{Bi＝0}，(i＝1，2，...，waterwidth×waterheight)；

5‑3)记加了水印的矢量空间数据集中的地物要素为f′，f′＝{v′1，v′2，...，v′n}，n为构成f′的节点数量，v′k＝(x′k，y′k)(k＝1，2，...，n)，为构成f′的节点；

5‑4)求出f′中相距最远的两点，分别记为v′from，v′to，且有x′from≤x′to，其中v′from，v′to中都不含水印，由v′from，v′to确定的直线为L′from，to；

5‑5)求出f′中相距直线L′from，to最远的节点，记为v′vertical，记v′vertical到直线L′from，to的距离为d′vertical；

5‑6)依序从f′的水印节点v′k′中，基于量化索引调制方法提取一个水印位，记为

5‑7)计算 在水印位串中的索引号bitIndex(v′k′)；

5‑8)更新 的值：

5‑9)循环5‑3)到5‑8)的步骤，直到处理完数据集中所有的地物要素；然后对待提取水印位串W′进行如下更新：

8.根据权利要求7所述的基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，其特征在于，所述步骤5‑6)中，从节点v′k′中基于量化索引调制方法提取水印位 的过程如下：

5‑6‑1)过v′k′向L′from，to作垂线，垂足记为v′k′foot；

5‑6‑2)计算节点v′k′的相对位置c′k′：记v′from与v′to之间的距离为d′from，to，v′from与v′k′foot之间的距离为d′from，k′foot，节点v′k′的相对位置c′k′如下计算：

5‑6‑3)计算量化步长Δ′：

5‑6‑4)根据c′k′所在的量化区间提取出水印位 提取方法如下：上式中，/为除法取整运算符，％为取余数运算符。

9.根据权利要求8所述的基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，其特征在于，所述步骤5‑7)中， 在水印位串中的索引号bitIndex(v′k′)的计算步骤如下：

5‑7‑1)对于节点v′k′，求出v′k′到直线L′from，to的距离，记为d′k′；

5‑7‑2)定义中间变量id′k′如下式：

5‑7‑3)计算节点v′k′的标识：取id′k′最高h有效位作为节点标识，计算公式如下：vid′k′＝hsb(id′k′，h)

上式中vid′k′为节点v′k′的标识，hsb为取最高有效位截断函数，h为最高有效位位数；

5‑7‑4)计算节点v′k′的消息验证码MAC′(k′)，计算公式如下：MAC′(k′)＝H(K||H(vid′k′||K))上式中，H()是一种安全Hash函数，||是连接操作符，K是水印秘钥；

5‑7‑5)计算 在水印位串中的索引号bitIndex(v′k′)，计算方法如下：bitIndex(v′k′)＝MAC′(k′)mod(waterwidth×waterheight)上式中mod为模运算函数。

10.根据权利要求9所述的基于相对位置的矢量地理数据数字水印方法，其特征在于，所述步骤6)的具体步骤为：

6‑1)对提取出的水印位串W′，每waterwidth个连续水印位作为一行，进行升维处理，转换成waterwidth×waterheight大小的二维二值图像；

6‑2)对步骤6‑1)生成的二值图像进行逆置乱变换，得到水印图像。