数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是地理空间数据的重要组成部分,已被广泛应用于测绘、地质、矿山工程、战场仿真等领域。然而,DEM的数字化形式为地形模拟分析带来便利的同时,因其易于存储、修改、传播的特性,使其篡改、侵权更加容易,由此产生的DEM版权纠纷问题日益严重。因此,如何使DEM数据得到合理共享的同时,又能有效保护所有者的版权利益,已成为一个迫在眉睫的现实问题。目前,数字水印技术已成为地理空间数据版权保护的重要手段,为DEM版权保护研究提供了可行的技术途径。本论文根据DEM的数据结构特点,结合其数字水印算法的特征和应用要求,分别对规则格网和不规则三角网两种类型DEM数据的数字水印算法进行了分析研究。主要研究成果总结如下:(1)对DEM数字水印特征及要求进行了分析研究。总结了目前DEM数字水印算法的研究现状,分别介绍了规则格网和不规则三角网两种类型DEM的数据结构与水印算法特性。分析了两种类型DEM数据最常遭受的水印攻击方式和数据处理方式,结合地形因子特征、数据误差与应用误差要求,对两种类型DEM数字水印算法的技术要求进行了研究总结,为DEM数字水印算法构建提供了理论基础与目标。(2)提出了一种抗高程平移和裁剪攻击的规则格网DEM盲水印算法。分析规则格网DEM最常遭受的水印攻击方式,结合其数据结构特点,算法对原始水印信息进行扩频处理,使其与高程差值形成映射关系。利用相邻格网的高程差值在高程平移攻击中的不变特性,以量化方式将扩频后水印按位嵌入到高程差值中,然后将扩张的差值分摊到相邻高程的后一位。实验分析结果表明:该水印算法具有良好的不可见性,对DEM数据精度和应用精度影响较小,对抵抗高程平移和裁剪攻击具有良好的鲁棒性。(3)提出了一种运用特征点的不规则三角网DEM盲水印算法。分析不规则三角网DEM数据结构特性,针对其最常遭受的简化攻击和裁剪攻击两种水印攻击类型,结合地形因子特征,利用不规则三角网DEM抽稀技术提取特征三角网节点,以特征三角网节点作为水印信息嵌入载体。对节点坐标进行放大处理,取有效位作为水印映射载体,根据误差控制原则,通过量化的方式将水印嵌入到合适的坐标位中。提取水印时采用投票原则,无需原始数据参与。通过实验结果分析表明,该水印算法对DEM数据精度和应用精度影响较小,具有良好的不可见性,对抵抗简化攻击和裁剪攻击具有很好的鲁棒性,误差可控,并且保证了以较少的嵌入误差代价实现水印的嵌入和良好的鲁棒性。