一个面向地理空间数据的企业级安全分发与全链路溯源平台
覆盖矢量（SHP）与栅格（GeoTIFF）数据的完整生命周期管理——从用户申请、双级审批、二维码水印嵌入，到安全分发与来源追踪。
在地理空间数据的共享与分发场景中，数据泄露溯源和权限管控是核心难题。本系统通过 二维码水印技术 与 双级审批流程，实现了空间数据从申请到分发的全链路安全管控：
- 用户提交数据申请 → 管理员双级审批 → 水印嵌入 → 安全分发
- 一旦数据泄露，可通过提取水印中的二维码信息追溯到具体申请人
- 支持矢量数据（SHP）和栅格数据（GeoTIFF）两种主流空间数据格式
| 功能 | 说明 |
|---|---|
| 双级审批流程 | 两级管理员依次审批，实时状态追踪，支持批量审批 |
| 二维码水印系统 | 在矢量/栅格数据中生成、嵌入、提取二维码水印 |
| 多算法水印支持 | LSB、DWT（离散小波变换）、直方图平移三种栅格水印算法，保留 GeoTIFF 坐标信息 |
| HMAC-SHA256 签名 | 密码学签名防止水印伪造与篡改 |
| 申请撤回 | 用户可在审批前撤回已提交的申请 |
| 数据召回投票 | 民主化召回机制，超过 50% 管理员反对即触发数据召回 |
| 管理员晋升 | 员工可申请成为管理员，需 66% 现有管理员投票通过 |
| 功能 | 说明 |
|---|---|
| 角色权限控制 | 员工、管理员（adm1/adm2/adm3），分阶段审批权限 |
| JWT 认证 | Access + Refresh Token 双令牌，自动续期 |
| 实时聊天 | Socket.IO 事件驱动，HTTP 轮询兜底 |
| 通知系统 | 定向通知 + 全局公告 |
| 操作审计日志 | 全量操作记录，支持按用户、操作类型、时间范围筛选 |
| 数据看板 | 管理员/员工双视角仪表盘，ECharts 可视化 |
| 中英双语 | 全站 49 个页面、1200+ 翻译键，运行时一键切换 |
| Grafana 监控 | 自动配置 11 个监控面板（请求量、延迟、错误率、业务指标） |
| 日志聚合 | Loki + Promtail 集中日志查看 |
- 双数据库架构 — MySQL 存业务数据，PostgreSQL + PostGIS 存空间数据
- Redis 缓存层 — 热点查询缓存，优雅降级（缓存不可用时自动回源）
- WebSocket 实时推送 — Socket.IO 驱动的申请状态变更通知
- Prometheus 指标 — 请求延迟、错误率、业务 KPI 暴露于
/metrics - 用户级限流 — 基于 JWT 身份的限流（非 IP 级），覆盖所有敏感接口
- 请求拦截器 — Axios 拦截器自动注入 Token、401 自动刷新
- 路由懒加载 — Dynamic Import 实现代码分割，优化首屏加载
- 3D 粒子背景 — Three.js 驱动的登录页动态效果
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ 前端 (Vue 3) │
│ ┌──────────┐ ┌──────────────┐ ┌───────────┐ │
│ │ Vue 3 │ │ Element Plus │ │ Pinia │ │
│ │ (SFC) │ │ (UI 组件库) │ │ (状态管理) │ │
│ └──────────┘ └──────────────┘ └───────────┘ │
│ ┌──────────┐ ┌──────────────┐ ┌───────────┐ │
│ │vue-router│ │ vue-i18n │ │ Socket.IO │ │
│ │ (懒加载) │ │ (中/英文) │ │ (实时通信) │ │
│ └──────────┘ └──────────────┘ └───────────┘ │
└───────────────────────┬─────────────────────────────┘
│ HTTP (JWT) + WebSocket
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ 后端 (Flask) │
│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │ Flask-RESTful│ │ Flask-JWT │ │Flask-SocketIO│ │
│ │ (API) │ │ (认证) │ │ (WebSocket) │ │
│ └──────────────┘ └──────────────┘ └─────────────┘ │
│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │ SQLAlchemy │ │ Redis Cache │ │ Prometheus │ │
│ │ (ORM) │ │ (缓存层) │ │ (指标采集) │ │
│ └──────────────┘ └──────────────┘ └─────────────┘ │
│ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │ Flask-Limiter│ │ rasterio │ │ LSB/DWT/ │ │
│ │ (接口限流) │ │ (瓦片切片) │ │ Histogram │ │
│ └──────────────┘ └──────────────┘ │ (水印算法) │ │
└───────────┬─────────────────────────┴─────────────┘
│
┌────────────────────┼────────────────────┐
▼ ▼ ▼
┌───────────────────┐ ┌──────────────┐ ┌───────────────────┐
│ MySQL 8.0 │ │ Redis 7 │ │ PostgreSQL+PostGIS │
│ 用户/申请/日志 │ │ 缓存层 │ │ 矢量/栅格空间数据 │
└───────────────────┘ └──────────────┘ └───────────────────┘
监控栈:
┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────────┐
│ Prometheus │───▶│ Grafana │◀───│ Loki + Promtail │
│ (指标采集) │ │ (可视化+告警) │ │ (日志聚合) │
└──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────────┘
| 层级 | 技术 | 用途 |
|---|---|---|
| 前端 | Vue 3 + Composition API | 响应式 UI 框架 |
| Element Plus | 企业级 UI 组件库 | |
| Pinia | 状态管理 | |
| Vue Router | 路由守卫 + 懒加载 | |
| vue-i18n | 中英文国际化 | |
| Axios | HTTP 客户端 + 拦截器 | |
| Socket.IO Client | WebSocket 实时通信 | |
| Leaflet | 地图渲染与瓦片加载 | |
| ECharts | 数据看板图表 | |
| 后端 | Flask + Flask-RESTful | REST API 框架 |
| Flask-JWT-Extended | JWT 认证 | |
| Flask-SocketIO | WebSocket 实时事件 | |
| SQLAlchemy | ORM 双数据库绑定 | |
| Flask-Limiter | API 限流 | |
| rasterio / geopandas | 空间数据处理 | |
| qrcode / pyzbar | 二维码水印生成/提取 | |
| prometheus_client | 指标采集 | |
| 数据库 | MySQL 8.0 | 业务数据 |
| PostgreSQL + PostGIS | 空间数据 | |
| Redis 7 | 缓存与会话存储 | |
| 运维 | Docker + docker-compose | 容器化部署（可选，9 个服务） |
| Prometheus + Grafana | 监控 + 告警 + 可视化 | |
| Loki + Promtail | 日志聚合 | |
| GitHub Actions | CI/CD 流水线 | |
| Ruff + ESLint + pre-commit | 代码规范与 Git Hooks |
- Python 3.10+
- Node.js 18+
- MySQL 8.0
- PostgreSQL（需启用 PostGIS 扩展）
- Redis 7（可选，缓存功能会在不可用时优雅降级）
cd testrealend
python -m venv .venv
# Windows: .venv\Scripts\activate
# macOS/Linux: source .venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt
cp .env.example .env # 编辑 .env 填写数据库配置
python app.py后端运行于 http://localhost:5003
cd testrealfrontol
npm install
cp .env.example .env # 默认连接 http://localhost:5003
npm run dev前端运行于 http://localhost:5173
项目提供了 Docker 配置文件（
docker-compose.yml、各服务Dockerfile），但实际开发中并未使用。如果你熟悉 Docker，可以尝试一键启动全部服务：
docker-compose up -d启动后访问：
- 前端：http://localhost
- 后端 API：http://localhost:5003
- Grafana 监控：http://localhost:3000（默认账号 admin / geodata_grafana）
GeoData-Security-System/
├── testrealend/ # Flask 后端
│ ├── app.py # 应用入口
│ ├── config.py # 环境配置
│ ├── extension/
│ │ └── extension.py # Flask 扩展初始化
│ ├── model/ # SQLAlchemy 数据模型（29 个）
│ ├── resource/ # API 接口（76 个路由）
│ ├── algorithm/ # 水印算法（LSB / DWT / 直方图平移）
│ ├── utils/
│ │ ├── cache.py # Redis 缓存层
│ │ ├── metrics.py # Prometheus 指标
│ │ ├── websocket.py # Socket.IO 事件处理
│ │ ├── user_limiter.py # 用户级限流
│ │ ├── logging_config.py # 日志配置
│ │ └── log_helper.py # 审计日志工具
│ ├── tests/ # Pytest 测试套件
│ └── Dockerfile
│
├── testrealfrontol/ # Vue 3 前端
│ ├── src/
│ │ ├── main.js # 应用入口
│ │ ├── locales/ # i18n 语言包
│ │ │ ├── zh-CN.js # 中文
│ │ │ └── en-US.js # 英文
│ │ ├── router/index.js # 路由定义 + 守卫
│ │ ├── stores/userStore.js # Pinia 认证状态
│ │ ├── views/ # 页面组件（49 个）
│ │ ├── components/ # 通用组件
│ │ │ └── common/
│ │ │ ├── LanguageSwitcher.vue # 语言切换器
│ │ │ ├── LoadingSkeleton.vue # 骨架屏
│ │ │ ├── EmptyState.vue # 空状态
│ │ │ └── NotificationCenter.vue # 通知中心
│ │ └── api/ # API 服务层（10 个模块）
│ └── Dockerfile
│
├── docker-compose.yml # 容器编排（9 个服务）
├── prometheus.yml # Prometheus 采集配置
├── loki-config.yml # Loki 日志配置
├── promtail-config.yml # Promtail 日志采集
├── grafana/provisioning/ # Grafana 自动配置
│ ├── datasources/ # 数据源（Prometheus + Loki）
│ ├── dashboards/ # 仪表盘 JSON
│ └── alerting/ # 告警规则
├── .github/workflows/ci.yml # GitHub Actions CI
├── .pre-commit-config.yaml # Pre-commit Hooks
└── LICENSE
后端提供 RESTful API，主要接口如下：
| 方法 | 路径 | 说明 |
|---|---|---|
| POST | /api/register |
员工注册 |
| POST | /api/login |
登录（员工/管理员） |
| POST | /api/refresh-token |
刷新 Token |
| POST | /api/logout |
退出登录 |
| 方法 | 路径 | 说明 |
|---|---|---|
| POST | /api/submit_application |
提交数据申请 |
| GET | /api/get_applications |
获取申请列表 |
| PUT | /api/applications/{id}/withdraw |
撤回待审申请 |
| POST | /api/adm1_pass |
一级审批 |
| POST | /api/adm2_pass |
二级审批 |
| POST | /api/admin/batch_review |
批量审批 |
| 方法 | 路径 | 说明 |
|---|---|---|
| POST | /api/generate_watermark |
生成二维码水印 |
| POST | /api/embedding_watermark |
嵌入水印 |
| POST | /api/vector/extract |
提取水印 |
| GET | /api/raster_tiles/{id}/{z}/{x}/{y}.png |
栅格瓦片服务 |
| 方法 | 路径 | 说明 |
|---|---|---|
| GET | /api/health |
健康检查（DB + Redis） |
| GET | /metrics |
Prometheus 指标 |
| GET | /api/admin/dashboard |
管理员数据看板 |
| GET | /api/admin/logs |
操作审计日志 |
| POST | /api/recall/create |
创建数据召回提案 |
| POST | /api/recall/{id}/vote |
召回投票 |
运行时访问
/apidocs/可查看完整的 Swagger API 文档。
后端（Gunicorn + eventlet，支持 Socket.IO）
cd testrealend
gunicorn -w 4 -b 0.0.0.0:5003 -k eventlet "app:create_app()"前端（构建后用 Nginx 托管）
cd testrealfrontol
npm run build
# 将 dist/ 目录配置到 Nginxdocker-compose up -d --build # 启动全部服务
docker-compose logs -f backend # 查看后端日志
docker-compose down # 停止全部服务- Fork 本仓库
- 创建功能分支：
git checkout -b feature/你的功能 - 提交更改：
git commit -m 'feat: 添加某个功能' - 推送分支：
git push origin feature/你的功能 - 提交 Pull Request
本项目基于 MIT License 开源。
为地理空间数据安全而生