WIKI v2.1

多源遥感数据集成与智能分析
综合可视化平台

文档编号:WX-WIKI-001 | 版本:v2.1 | 密级:内部机密
编制日期:2026-06-13 | 编制单位:卫星陕西项目组
配套文档:REQUIREMENTS.md | DEVELOPMENT.md | DEPLOYMENT.md
文档编号
WX-WIKI-001
版本
v2.1
密级
内部机密
编制日期
2026-06-13
编制单位
卫星陕西项目组
文档类型
项目代码Wiki

一、项目概述

1.1 项目名称

多源遥感数据集成与智能分析综合可视化平台

1.2 项目定位

本平台是一个面向多源遥感数据的集成管理、智能分析与综合可视化系统,旨在实现遥感数据的批量上传/下载、统一组织管理、多维度检索查询、二三维可视化展示及运维管理等功能。平台严格遵循国家遥感数据管理标准,支持CGCS2000国家大地坐标系(EPSG:4490),兼容WGS84(EPSG:4326),满足等保三级(含2025数据安全新规)安全合规要求。

1.3 核心目标

目标说明
数据集成支持多源异构遥感数据(GF-1/2/6/7、ZY-3、SJ-9等国产卫星)的统一接入与管理
智能分析提供基于元数据与时空条件的智能检索,AI目标检测(DOTA基准mAP≥0.75)、语义分割(mIoU≥0.65)能力
综合可视化基于CGCS2000统一时空标准实现二三维一体化可视化,支持COG按需切图
运维保障提供完整的运维管理与日志查看功能,满足等保三级(含2025数据安全新规)合规要求

二、系统架构

2.1 整体架构设计

graph TB subgraph PL["表现层 Presentation"] direction LR PM[数据管理] --> PS[检索查询] PS --> PV[可视化展示] PV --> PA[运维管理] end subgraph SL["业务服务层 Service"] direction LR SU[数据上传/下载] --> SR[综合检索] SR --> SV[二三维可视化] SV --> SO[日志管理] end subgraph PL2["数据处理层 Processing"] direction LR PP1[元数据解析] --> PP2[查询引擎] PP2 --> PP3[影像处理] PP3 --> PP4[日志采集] end subgraph STL["数据存储层 Storage"] direction LR ST1["文件存储
影像数据"] --> ST2["元数据库
元数据索引"] ST2 --> ST3["影像缓存
瓦片/切片"] ST3 --> ST4["日志存储
日志数据"] end PL --> SL SL --> PL2 PL2 --> STL style PL fill:#E8F5E9,stroke:#4CAF50,stroke-width:2px style SL fill:#E3F2FD,stroke:#2196F3,stroke-width:2px style PL2 fill:#FFF3E0,stroke:#FF9800,stroke-width:2px style STL fill:#F3E5F5,stroke:#9C27B0,stroke-width:2px

2.2 架构分层说明

层级名称职责
表现层Presentation用户交互界面,包括数据管理、检索查询、可视化展示、运维管理等前端模块
业务服务层Service核心业务逻辑处理,提供数据上传/下载、检索、可视化、运维等 API 服务
数据处理层Processing数据解析、转换、索引构建、影像处理等计算密集型任务
数据存储层Storage多类型数据持久化,包括文件存储、元数据库、影像缓存、日志存储

三、主要模块职责

3.1 模块总览

graph LR M1[数据上传/下载] --> M2[数据管理] M2 --> M3[目录管理] M2 --> M4[综合检索] M4 --> M5[空间检索] M1 --> M6[可视化] M3 --> M6 M5 -.-> M6 M6 --> M7[运维管理] M7 --> M8[日志管理] style M1 fill:#E3F2FD,stroke:#1565C0 style M2 fill:#E3F2FD,stroke:#1565C0 style M3 fill:#E3F2FD,stroke:#1565C0 style M4 fill:#E8F5E9,stroke:#2E7D32 style M5 fill:#E8F5E9,stroke:#2E7D32 style M6 fill:#FFF3E0,stroke:#E65100 style M7 fill:#FCE4EC,stroke:#C2185B style M8 fill:#FCE4EC,stroke:#C2185B

3.2 各模块详细说明

3.2.1 数据上传/下载模块

项目说明
模块职责提供遥感数据的批量上传与高效下载能力
核心功能本地上传/下载、服务器上传/下载、断点续传、完整性校验
支持数据类型原始影像、成果影像及其他符合元数据规范的扩展数据类型
支持数据格式GeoTIFF/COG、HDF4/5、NetCDF-4、SAFE(Sentinel)、FAST(高分系列)、JPEG2000、NITF 2.1
数据分级L0原始数据→L1辐射校正→L2系统几何校正→L3正射校正→L4专题产品
技术指标支持批量上传;下载内容完整;支持本地与服务器两种传输模式

关键接口设计

数据上传接口:
  POST /api/data/upload          - 本地文件上传
  POST /api/data/upload/server   - 服务器端数据导入
  GET  /api/data/upload/status   - 上传状态查询

数据下载接口:
  GET  /api/data/download/{id}   - 单文件下载
  POST /api/data/download/batch  - 批量下载
  GET  /api/data/download/status - 下载状态查询

3.2.2 数据管理模块

项目说明
模块职责对遥感数据进行增删改查及统一组织管理
核心功能数据 CRUD、元数据自动解析、编目组织、统一检索、自动关联
技术指标自动解析各类原始卫星影像与成果影像的元数据信息;利用元数据结构实现编目组织与自动关联

关键接口设计

数据管理接口:
  GET    /api/data              - 数据列表查询
  POST   /api/data              - 新增数据记录
  PUT    /api/data/{id}         - 更新数据记录
  DELETE /api/data/{id}         - 删除数据记录
  GET    /api/data/{id}/metadata - 获取元数据信息

3.2.3 目录管理模块

项目说明
模块职责支持按照业务需求自定义多级目录对数据进行管理
核心功能多级目录创建/编辑/删除、目录权限管理、数据与目录关联
技术指标支持自定义多级目录结构;灵活的目录组织方式

关键接口设计

目录管理接口:
  GET    /api/catalog/tree      - 获取目录树
  POST   /api/catalog           - 创建目录节点
  PUT    /api/catalog/{id}      - 更新目录节点
  DELETE /api/catalog/{id}      - 删除目录节点
  POST   /api/catalog/{id}/data - 关联数据到目录

3.2.4 综合检索模块

项目说明
模块职责提供多维度影像数据快速检索能力
核心功能多条件检索、联合检索、结果排序与分页
支持检索条件成像时间范围、卫星及传感器参数(GF-1/2/6/7、ZY-3等)、文件名称、数据级别(L0-L4)、云量、空间范围(AOI)
技术指标支持多条件联合检索;快速响应

关键接口设计

综合检索接口:
  POST /api/search              - 综合检索(支持多条件联合)
  GET  /api/search/suggestions  - 搜索建议
  GET  /api/search/filters      - 可用过滤条件

检索参数模型

{
  "timeRange": {
    "start": "成像开始时间",
    "end": "成像结束时间"
  },
  "satellite": "卫星名称",
  "sensor": "传感器参数",
  "fileName": "文件名称(支持模糊匹配)",
  "dataLevel": "数据级别",
  "cloudCover": {
    "max": "最大云量百分比"
  },
  "spatialFilter": {
    "geometry": "空间几何范围(GeoJSON)"
  },
  "page": {
    "number": 1,
    "size": 20
  }
}

3.2.5 空间检索模块

项目说明
模块职责提供基于空间范围的数据检索能力
核心功能空间范围查询、空间交集判断、GeoJSON 几何过滤
技术指标支持空间检索;与综合检索联合使用

3.2.6 可视化模块

项目说明
模块职责提供基于同一时空标准(CGCS2000/EPSG:4490)的二三维可视化能力
核心功能二维地图展示、三维场景渲染、时空标准对齐、影像叠加显示、COG按需切图
技术指标二三维一体化;统一时空标准

关键接口设计

可视化接口:
  GET  /api/visualization/tiles/{z}/{x}/{y}  - 获取影像瓦片
  POST /api/visualization/scene               - 创建三维场景
  GET  /api/visualization/scene/{id}          - 获取场景配置
  GET  /api/visualization/timeline            - 获取时间轴数据

3.2.7 运维管理模块

项目说明
模块职责提供系统运维管理能力
核心功能系统监控、服务状态管理、配置管理、用户权限管理
技术指标支持运维管理功能

3.2.8 日志管理模块

项目说明
模块职责提供系统日志查看与管理功能
核心功能操作日志记录、日志查询、日志导出、异常日志告警
技术指标支持日志查看功能

关键接口设计

日志管理接口:
  GET  /api/logs               - 日志列表查询
  GET  /api/logs/{id}          - 日志详情
  GET  /api/logs/export        - 日志导出
  GET  /api/logs/statistics    - 日志统计

四、数据模型

4.1 核心实体关系

erDiagram REMOTE_DATA ||--|| METADATA : "1:1" REMOTE_DATA }|--|{ DATA_CATALOG : "N:N" CATALOG_NODE }|--|{ DATA_CATALOG : "N:N" REMOTE_DATA ||--o{ OPERATION_LOG : "操作记录" REMOTE_DATA { string id PK string fileName string filePath string dataType string dataLevel long fileSize string source string status datetime uploadTime } METADATA { string id PK string dataId FK datetime imagingTime string satellite string sensor float cloudCover geometry spatialExtent string coordinateSystem float resolution json extraFields } CATALOG_NODE { string id PK string parentId string name int level int sortOrder datetime createTime } DATA_CATALOG { string id PK string dataId FK string catalogId FK datetime createTime } OPERATION_LOG { string id PK string userId string operationType string operationTarget text operationDetail string ipAddress datetime operationTime string status } SYS_CONFIG { string id PK string configKey text configValue string configDesc datetime updateTime }

4.2 核心数据结构

遥感数据 (RemoteData)

字段类型说明
idString数据唯一标识
fileNameString文件名称
filePathString文件存储路径
dataTypeEnum数据类型(原始影像/成果影像/扩展数据)
dataLevelString数据级别(L0-L4)
fileSizeLong文件大小(字节)
uploadTimeDateTime上传时间
sourceEnum数据来源(本地上传/服务器导入)
statusEnum数据状态

元数据 (Metadata)

字段类型说明
idString元数据唯一标识
dataIdString关联遥感数据ID
imagingTimeDateTime成像时间
satelliteString卫星名称(如GF-1/2/6/7、ZY-3、SJ-9等)
sensorString传感器参数(如PMS/PAN/MSS/SAR等)
cloudCoverFloat云量百分比
spatialExtentGeometry空间范围
coordinateSystemString坐标系(优先CGCS2000/EPSG:4490,兼容WGS84/EPSG:4326)
resolutionFloat空间分辨率
extraFieldsJSON扩展元数据字段

目录节点 (CatalogNode)

字段类型说明
idString节点唯一标识
parentIdString父节点ID(根节点为null)
nameString目录名称
levelInteger目录层级
sortOrderInteger排序序号
createTimeDateTime创建时间

五、依赖关系

5.1 模块依赖关系图

graph LR M1[数据上传/下载] --> M2[数据管理] M2 --> M3[目录管理] M2 --> M4[综合检索] M4 --> M5[空间检索] M1 --> M6[可视化] M3 --> M6 M5 -.-> M6 M6 --> M7[运维管理] M7 --> M8[日志管理] style M1 fill:#E3F2FD,stroke:#1565C0 style M2 fill:#E3F2FD,stroke:#1565C0 style M3 fill:#E3F2FD,stroke:#1565C0 style M4 fill:#E8F5E9,stroke:#2E7D32 style M5 fill:#E8F5E9,stroke:#2E7D32 style M6 fill:#FFF3E0,stroke:#E65100 style M7 fill:#FCE4EC,stroke:#C2185B style M8 fill:#FCE4EC,stroke:#C2185B

5.2 模块依赖说明

模块依赖模块依赖原因
数据上传/下载数据管理上传/下载后需创建/更新数据记录
数据管理目录管理数据需关联到目录节点
综合检索数据管理检索需访问数据与元数据
空间检索综合检索空间检索作为综合检索的空间维度扩展
可视化数据管理可视化需读取影像数据
可视化数据上传/下载动态加载影像数据
运维管理全部模块监控所有模块运行状态
日志管理全部模块记录所有模块操作日志

5.3 推荐技术栈

类别推荐技术说明
后端框架Spring Boot 3.2+ / FastAPI 0.110+提供 RESTful API 服务,Java业务中台+Python影像/AI服务
元数据库PostgreSQL 16 + PostGIS 3.4支持空间数据存储与空间查询,原生OGC标准兼容
文件存储MinIOS3 API兼容对象存储,大文件分布式存储
搜索引擎Elasticsearch 8.13+全文检索与多条件联合查询
影像处理GDAL 3.8+ / Rasterio / MapProxy影像解析、COG按需切图、金字塔构建、投影转换
前端框架Vue 3 + TypeScript前端交互界面
可视化引擎CesiumJS 1.115+ (3D) + OpenLayers 9+ (2D)二三维地图可视化,无Token依赖
AI推理vLLM 0.5+ / MMDetection 3.3+ / MMSegmentation 1.2+目标检测、语义分割、图像描述,全本地部署
缓存Redis 7.2+热点数据缓存、会话管理、Celery结果后端
消息队列RabbitMQ 3.13+异步任务处理(影像处理/AI推理),AMQP标准
日志Loki + Grafana日志采集、存储与可视化(轻量级替代ELK)
容器化Docker Compose服务部署与编排

六、项目运行方式

6.1 环境要求

项目最低要求
操作系统Linux (CentOS 7+ / Ubuntu 18.04+) / 麒麟V10(信创环境)
CPU8 核+(鲲鹏920/飞腾S2500兼容)
内存16 GB+
磁盘500 GB+(视数据量扩展)
GPUNVIDIA A100/V100(AI推理必需,三维可视化可选)
Docker20.10+
Docker Compose2.27+

6.2 部署架构

graph TB subgraph NET["内网安全区域"] NG["Nginx
负载均衡"] subgraph APP["应用服务"] FE["前端服务
Nginx"] API["API网关
Spring Boot"] IMG["影像处理
FastAPI + Celery"] AI["AI推理
vLLM + GPU"] OPS["运维服务"] end subgraph DB["数据存储"] PG["PostgreSQL
+ PostGIS"] MN["MinIO
文件存储"] RD["Redis
缓存"] MQ["RabbitMQ
消息队列"] ES["Elasticsearch
搜索引擎"] end subgraph GPU["GPU集群"] GP["GPU服务器
A100 x2"] end subgraph NFS["共享存储"] NF["NFS/GlusterFS
影像/瓦片/模型"] end end NG --> FE NG --> API API --> IMG API --> AI API --> OPS IMG --> PG IMG --> MN IMG --> RD IMG --> MQ AI --> GP AI --> NF OPS --> ES OPS --> RD PG --> NF MN --> NF style NET fill:#F5F5F5,stroke:#424242,stroke-width:3px style NG fill:#E3F2FD,stroke:#1565C0,stroke-width:2px style APP fill:#E8F5E9,stroke:#2E7D32,stroke-width:2px style DB fill:#FFF3E0,stroke:#E65100,stroke-width:2px style GPU fill:#FCE4EC,stroke:#C2185B,stroke-width:2px style NFS fill:#E1F5FE,stroke:#0277BD,stroke-width:2px

6.3 启动步骤

# 1. 克隆项目
git clone <repository-url>
cd zkxg

# 2. 配置环境变量
cp .env.example .env
# 编辑 .env 文件,配置数据库、存储等连接信息

# 3. 使用 Docker Compose 启动所有服务
docker-compose up -d

# 4. 初始化数据库
docker-compose exec backend python manage.py migrate
# 或
docker-compose exec backend java -jar init-db.jar

# 5. 导入基础数据(目录模板、系统配置等)
docker-compose exec backend python manage.py loaddata initial_data.json

# 6. 验证服务状态
docker-compose ps
curl http://localhost:8080/api/health

6.4 开发模式运行

# 后端开发
cd backend
pip install -r requirements.txt    # Python
# 或
mvn spring-boot:run                # Java

python manage.py runserver 0.0.0.0:8000

# 前端开发
cd frontend
npm install
npm run dev

七、开发计划

阶段交付内容
第一阶段完成实施方案评审
第二阶段完成平台系统集成
第三阶段完成平台初次验收
第四阶段完成平台最终验收

八、验收标准

8.1 功能验收

序号验收项验收标准
1数据批量上传支持多源遥感数据批量上传,上传过程稳定可靠
2数据高效下载下载内容完整,传输效率满足要求
3数据增删改查数据管理模块支持完整的 CRUD 操作
4数据组织管理支持多级目录自定义管理
5多源异构查询支持多条件联合检索
6空间检索支持基于空间范围的数据检索
7综合可视化二三维一体化可视化,时空标准统一
8运维管理系统监控、配置管理功能正常
9日志查看操作日志完整记录,可查询可导出

8.2 性能验收

  • 检索响应时间满足业务要求
  • 大文件上传/下载稳定
  • 可视化渲染流畅

九、API接口汇总

模块方法路径说明
数据上传POST/api/data/upload本地文件上传
数据上传POST/api/data/upload/server服务器端数据导入
数据上传GET/api/data/upload/status上传状态查询
数据下载GET/api/data/download/{id}单文件下载
数据下载POST/api/data/download/batch批量下载
数据下载GET/api/data/download/status下载状态查询
数据管理GET/api/data数据列表查询
数据管理POST/api/data新增数据记录
数据管理PUT/api/data/{id}更新数据记录
数据管理DELETE/api/data/{id}删除数据记录
数据管理GET/api/data/{id}/metadata获取元数据信息
目录管理GET/api/catalog/tree获取目录树
目录管理POST/api/catalog创建目录节点
目录管理PUT/api/catalog/{id}更新目录节点
目录管理DELETE/api/catalog/{id}删除目录节点
目录管理POST/api/catalog/{id}/data关联数据到目录
综合检索POST/api/search综合检索
综合检索GET/api/search/suggestions搜索建议
综合检索GET/api/search/filters可用过滤条件
可视化GET/api/visualization/tiles/{z}/{x}/{y}获取影像瓦片
可视化POST/api/visualization/scene创建三维场景
可视化GET/api/visualization/scene/{id}获取场景配置
可视化GET/api/visualization/timeline获取时间轴数据
日志管理GET/api/logs日志列表查询
日志管理GET/api/logs/{id}日志详情
日志管理GET/api/logs/export日志导出
日志管理GET/api/logs/statistics日志统计
系统GET/api/health健康检查