一种地理信息与大数据的信息交换系统及方法与流程

本发明涉及地理大数据交换，具体是涉及一种地理信息与大数据的信息交换系统及方法。

背景技术：

1、随着地理信息大数据、物联网感知技术与空间共享服务的快速发展，遥感影像、矢量地理要素、物联网传感流、用户生成地理文本等多源异构地理数据已广泛应用于城市治理、资源勘探、应急调度、民生服务等诸多领域；分布式数据湖架构凭借海量存储、多源聚合的优势，可实现各类地理大数据的集中归集与统一管理，为跨部门、跨平台地理数据共享交换提供数据基础。

2、当前传统地理数据交换模式多采用固定权限、统一脱敏强度的粗放式处理方式，在实际应用中存在诸多技术缺陷；首先，现有技术无法对多源地理数据进行差异化可信度量化评估，不同采集精度、不同来源渠道、不同更新时效的地理数据混杂共享，低可信、异常、失真数据极易流入共享链路，导致地理数据交换结果准确性差、可靠性低；其次，传统脱敏策略多为固定规则配置，无法结合数据可信度、数据使用目的、应用场景敏感等级进行动态自适应调整，存在高敏感场景脱敏强度不足引发数据泄露风险，或低敏感场景过度脱敏导致数据可用价值损耗的双向问题，难以满足最小必要的数据安全共享原则。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供一种地理信息与大数据的信息交换系统及方法，本技术方案解决了上述的问题。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种地理信息与大数据的信息交换方法，包括：

4、接收来自外部请求方的地理数据共享请求，所述请求包含目标地理范围、所需数据类型及使用目的声明；

5、从分布式数据湖中检索与所述目标地理范围匹配的遥感影像、矢量地理要素、物联网传感流及含地理标签的用户生成文本数据四类源数据；

6、对所述四类源数据分别执行地理上下文可信度评分，生成各源数据的可信度指数；

7、基于所述可信度指数与所述使用目的声明的敏感等级，构建动态脱敏策略矩阵；

8、依据所述动态脱敏策略矩阵，对所述四类源数据进行空间粒度泛化、属性字段遮蔽及时间戳模糊化处理，生成最小必要地理数据包；

9、在所述最小必要地理数据包通过空间拓扑一致性校验后，将其封装为标准化地理交换格式并推送至所述外部请求方。

10、可选地，所述对所述四类源数据分别执行地理上下文可信度评分，生成各源数据的可信度指数，包括：

11、针对遥感影像，基于其云覆盖程度与几何定位偏差计算第一可信度分量；

12、针对矢量地理要素，基于其最近质检结果与要素完整性评估第二可信度分量；

13、针对物联网传感流，基于传感器校准状态、上报稳定性及位置漂移程度生成第三可信度分量；

14、针对含地理标签的用户生成文本数据，基于地理标签的定位精度、文本中提取的关键词分布与情感倾向性指标，以及发布者的身份认证状态生成第四可信度分量；

15、将第一至第四可信度分量按预设优先级规则进行加权融合，得到对应源数据的可信度指数。

16、可选地，所述基于所述可信度指数与所述使用目的声明的敏感等级，构建动态脱敏策略矩阵，包括：

17、解析所述使用目的声明，匹配预设用途分类规则，确定敏感等级标识；

18、根据所述敏感等级标识设定对应的可信度准入条件与脱敏强度等级；

19、当任一源数据的可信度指数不满足当前敏感等级所对应的准入条件时，禁止该源数据参与交换或对其施加相应强度的脱敏处理。

20、可选地，所述依据所述动态脱敏策略矩阵，对所述四类源数据进行空间粒度泛化、属性字段遮蔽及时间戳模糊化处理，生成最小必要地理数据包，包括：

21、对矢量地理要素中的点要素，根据其可信度指数映射至预设层级的地理空间网格体系中的对应层级单元，实现空间泛化；

22、对遥感影像中属于高密级区域的像素内容，基于预设的敏感地物类型清单，对匹配的地物轮廓执行像素级遮蔽处理；

23、对物联网传感流的时间戳，叠加满足预设隐私预算约束的随机噪声，实现时间模糊化；

24、对含地理标签的用户生成文本数据中的可识别身份信息及精确坐标信息，替换为不可还原的区域聚合编码。

25、可选地，所述在所述最小必要地理数据包通过空间拓扑一致性校验后，将其封装为标准化地理交换格式并推送至所述外部请求方，包括：

26、验证泛化后的矢量地理要素是否满足预设的空间拓扑规则；

27、校验脱敏处理后的遥感影像与矢量边界之间的空间对齐误差是否在容许范围内；

28、在通过全部一致性校验后，将所述最小必要地理数据包转换为符合开放地理空间联盟标准的交换格式；

29、附加不可见数字水印及结构化的使用权限控制元数据，完成封装并推送至所述外部请求方。

30、可选地，在生成所述最小必要地理数据包之前，还包括：

31、检测所述目标地理范围是否与预设的地理信息安全管控区域存在空间交集；

32、在存在空间交集时，提升所述使用目的声明的敏感等级标识，并基于提升后的敏感等级重新构建所述动态脱敏策略矩阵。

33、可选地，所述根据其可信度指数映射至预设层级的地理空间网格体系中的对应层级单元，包括：

34、建立可信度指数区间与地理空间网格层级之间的映射关系；

35、当点要素的可信度指数处于高可信区间时，保留其原始空间坐标；

36、当处于中等可信区间时，将其映射至中等粒度的地理网格中心位置；

37、当处于低可信区间时，将其映射至粗粒度的地理网格中心位置。

38、可选地，所述方法还包括：

39、记录每次数据交换过程中的请求方身份信息、目标地理范围、所采用的脱敏策略及输出数据包的唯一标识；

40、将所述记录写入具备防篡改特性的分布式账本系统，形成可追溯的地理数据交换审计链。

41、可选地，所述生成第四可信度分量包括：

42、根据地理标签的定位方式确定其基础置信水平，其中基于卫星定位且定位误差小于预设阈值的标签赋予较高置信水平，基于基站定位或用户手动输入地名解析获得的标签赋予较低置信水平；

43、对基于地名解析获得的标签，进一步根据地理编码服务返回的候选匹配数量调整其置信水平，候选数量越少，置信水平越高。

44、一种地理信息与大数据的信息交换系统，所述系统包括：

45、地理共享请求解析接收模块，接收来自外部请求方的地理数据共享请求，所述请求包含目标地理范围、所需数据类型及使用目的声明；

46、多源地理数据分布式检索模块，从分布式数据湖中检索与所述目标地理范围匹配的遥感影像、矢量地理要素、物联网传感流及含地理标签的用户生成文本数据四类源数据；

47、地理上下文可信度评分模块，对所述四类源数据分别执行地理上下文可信度评分，生成各源数据的可信度指数；

48、动态脱敏策略矩阵构建模块，基于所述可信度指数与所述使用目的声明的敏感等级，构建动态脱敏策略矩阵；

49、最小必要地理数据脱敏处理模块，依据所述动态脱敏策略矩阵，对所述四类源数据进行空间粒度泛化、属性字段遮蔽及时间戳模糊化处理，生成最小必要地理数据包；

50、合规校验与标准化推送输出模块，在所述最小必要地理数据包通过空间拓扑一致性校验后，将其封装为标准化地理交换格式并推送至所述外部请求方。

51、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

52、1.本发明构建了多源地理数据差异化可信度量化评分体系，针对遥感影像、矢量地理要素、物联网传感流、含地理标签的用户生成文本数据四类源数据，分别匹配专属可信度评估维度，结合影像质量、要素完整性、设备校准状态、标签定位精度及发布资质等多维度指标生成可信度分量并加权融合，实现各类异构地理数据可信度的精准量化，有效甄别低可信、失真、异常数据，从源头提升地理数据交换的整体可靠性与精准度；

53、2.本发明建立了基于数据可信度与使用场景敏感等级的动态脱敏策略矩阵，区别于固定脱敏规则，可根据数据使用目的、区域安全等级、数据可信程度自适应调整脱敏强度与处理逻辑，对不同可信等级、不同敏感场景的地理数据实施差异化防护，既避免了高敏感场景数据泄露风险，又防止了低敏感场景过度脱敏造成的数据价值损耗；本发明针对四类异构地理数据设计专属精细化脱敏处理逻辑，实现空间粒度泛化、属性字段遮蔽、时间戳模糊化、隐私信息编码替换的全方位脱敏处理，同时结合可信度等级自适应匹配空间网格泛化粒度，兼顾数据脱敏安全性与地理空间特征完整性；通过叠加隐私预算约束的噪声处理、像素级敏感遮蔽、不可逆编码替换等手段，规避精准地理信息、用户隐私信息泄露风险，适配多类型地理数据安全共享需求。