矢量地图数据是经济发展和国防安全中不可或缺的资源,在国家基础建设和地球科学研究中占有十分重要的地位。它的获取需要依赖昂贵的测量仪器和大量的人力资源,成本极其高昂。因此,矢量地图数据未经生产者允许,不允许被随意访问、使用、存储和传播。但是,随着科学技术的迅速发展使得矢量地图数据的访问、使用和传播变得十分便捷。数据被非法访问、拷贝和传播等问题出现,导致数据生产者的权益受到了侵犯。故此,保护矢量地图数据的版权十分迫切。加密算法是事先防范的代表性技术,它的特点是通过密钥将需要保护的数据进行加密处理,使得处理过后的数据成为没有规律可循的数据,只能被合法授权用户解密使用,其他人则无法获取访问。使用加密算法保护矢量地图数据的版权和安全已有许多学者进行研究和探索,但仍有系列问题未能得到解决:（1）矢量地图数据的空间结构在设计加密算法时未被顾及。一些加密算法对矢量地图的整个文件加密,未加密矢量地图数据的细粒度内容,导致不解密整个加密文件无法查看不需加密的属性、投影等数据信息,未考虑矢量地图数据的空间结构;（2）采用一对一映射加密,导致黑客容易通过比对明文数据和密文数据获取密钥信息,降低了算法的安全性;（3）有些研究集中于加密算法的安全性,而忽略了用户使用的便捷性,即用户需要解密整幅地图才能获得他们所需的部分数据,给用户带来不便。为解决这些问题,本文分别对相应的问题提出不同的算法,构建适合解决问题的加密算法模型。证明了算法的合理性,并与现存算法进行对比,计算针对算法的主要评价指标。具体的研究内容如下:（1）顾及空间结构的矢量地图加密算法。首先,通过总结和归纳现有矢量地图数据加密算法的文献,梳理问题的提出过程,并分析矢量地图数据的结构和特征,设计相关加密算法;然后,通过数据可视化、加解密前后的误差、数据拓扑关系、密钥敏感度等多个指标,分析和验证这一算法的可行性与安全性;最后,通过分析实验结果得出相关结论。（2）双随机位矢量地图加密算法。一些算法采用一对一映射置乱矢量地图坐标,使得攻击者能够通过对比原始地图和加密地图之间地关系更容易地获取到密钥序列,极大地增加了置乱运算的无效性。提出一种双随机位矢量地图置乱加密算法去解决这类问题。首先,利用四维二次自治超混沌系统（Four-Dimensional Quadratic Autonomous Hyper-Chaotic System,4D-HCS）生成密钥序列;接着使用双随机位置换（Double Random Position Permutation,DRPP）加密所有的坐标值,在加密所有坐标数据之前,地图数据已经被全部进行论规则化处理;最后,加密的地图按照原始地图的数据结构进行重组,得到加密的地图数据。（3）矢量地图数据按需加解密算法。针对现有算法从地图密角度入手为用户提供帮助,从而忽略了用户对地图解密的需求（即用户需要解密整幅地图才能获得他们所需的部分数据）这一问题,提出解密地图时从用户需求入手的思路。首先,梳理了问题的发现过程,阐述了密钥的生成和加解密的过程;然后,通过实验与分析,验证提出的算法;最后,将这一过程做以总结,得出结论。本文通过分析和总结矢量地图数据加密算法的研究现状,挖掘矢量地图加密算法中的现存问题,分析矢量地图数据的特征,提出了保护矢量地图数据版权的系列加密算法,并通过实验对系列算法的可行性进行验证,结果表明这些算法都能解决其对应的问题,且拥有较高的安全性。为保护矢量地图数据建立了有效的理论体系,不仅解决了矢量地图数据的安全分发问题,而且还为保障矢量地图数据的安全传播提供了可靠的技术支撑,对保护国家地理信息安全具有重要的应用价值。