前言

大數據是當今社會炙手可熱的話題，與之相關的專業詞匯常被人提起，用于描述信息爆炸時代的海量數據。數據展示了人們的邏輯思維，而人的創造力更貼近于形象思維，將海量的數據變為人們可以明白的圖像，能更加方便人們理解信息與事物之間的規律，于是誕生了圖像思維中的圖像視覺符號來統計海量數據。在此期間，可視化的關鍵技術在不斷前進并在重大科學工程中發揮著巨大作用。

數據可視化包括相應數據的各種屬性和變量，擁有的技術方法包括圖形、圖像處理、計算機視覺及用戶界面。通過表達、建模，以及對立體、表面屬性和動畫的顯示，數據可視化對海量的數據加以可視化解釋。常規的可視化方法有直方圖、散點圖、多邊形圖、餅圖、面積圖、流程圖、氣泡圖、箱形圖等，多個數據系列或圖的組合有時間線、維恩圖、數據流程圖、實體關系圖等。此外，還有一些與以前的方法不同的數據可視化方法，如平行坐標、樹、錐樹和語義網絡等。

當然，在傳統的數據挖掘技術應用過程中，數據可視化也起到了很大的作用，但是用戶在挖掘過程中是無法觀察到數據挖掘的過程的，只能獲取結果，所以，在數據分析與挖掘的過程中使用者并不能直觀地獲取觀察過程，往往會導致用戶更加單一地分析數據挖掘結果；而可視化數據挖掘為用戶提供直觀的信息數據，便于用戶交互流量數據，從而極大程度地提升了數據挖掘的效率、準確性、有效性，獲得更有使用分析價值的數據結果。所謂可視化，是指人們借助視覺觀察在思維中形成客觀事物影像的過程。這是一種心智處理的過程，可視化能夠提升人們對事物觀察的準確性，并形成一個完整的整體概念。可視化結果便于人們理解和記憶，并且它對信息的表達方式、處理方式是其他方式無法替代的。可視化技術普遍將人們所習慣的圖形、圖像工具融入信息處理技術中，將大量的信息化數據以更加直觀的方式讓人們理解和接受，將大量數據通過仿真化、形象化、模擬化等全新技術方式重現出來。可視化不僅可以通過客觀的理念展現數據內容，還可以為使用者提供更加規律、真實的數據信息。

數據可視化技術可以大大加快數據的處理速度，使得每時每刻都在產生的龐大數據得到有效的利用，實現人與人和人與機之間的圖像通信，改變了目前的文字和數字通信，從而使人們能夠觀察到傳統方法難以觀察到的規律，使科學家不僅能得到計算結果，還能知道在計算過程中發生了什么現象，并可改變參數，觀察其影響，對計算過程實現引導和控制。用戶也可以方便地以交互的方式管理和開發數據，使得人工處理數據、繪圖儀輸出二維圖形等傳統方法一去不復返。

關于本書

本書共分為8章：福建技術師范學院的倪振松負責全書的統稿工作，第1、2章由中國聯通浙江省分公司的胡煜華編寫，第3～5章由廣西自然資源職業技術學院的朱家全編寫，第6、7章由廣州市財經商貿職業學校的謝岳富編寫，第8章由福州德明科技有限公司的陳建平編寫。

第1章著重介紹大數據的發展歷程，以及在大數據發展背景下數據可視化的概念、可視化技術的使用及可視化的現實意義；第2章著重介紹如何通過Excel工具實現數據可視化的內容；第3章著重介紹Tableau可視化工具的使用、數據處理、數據可視化的應用等內容；第4章著重介紹以Highcharts、d3可視化為主要內容的Web可視化組件；第5章著重介紹以JFreeChart和ECharts為代表的Java可視化控件的安裝、功能及使用案例；第6章著重介紹以Python編程為基礎的數據可視化工具，包括Matplotlib框架、Bokeh框架、Pairplot框架及以ECharts為基礎發展起來的Pyecharts框架；第7章手動實操豆瓣電影數據可視化應用案例；第8章手動實操餐飲數據可視化應用案例。

本書適合的讀者

本書是大數據背景下的可視化開發技術教材，適用于具有編程基礎和數據可視化基礎的初學者、使用過界面可視化工具的應用人員、可視化編程的開發人員及高校大數據相關專業的師生等。

配套資源下載

本書配套資源包括教學大綱、實驗手冊、案例代碼、PPT課件、教學視頻、習題和答案、實驗配套鏡像，需要用微信掃描下邊二維碼獲取。

倪振松

2023年8月