1.3　數據可視化簡介

本節主要對數據可視化進行介紹。

1.3.1　數據可視化的概念與分類

人類的創造性不僅取決于人類的邏輯思維，還取決于人類的形象思維。將數據映射為視覺符號，充分利用人們的杰出視覺來獲取大數據中蘊含的信息。只有將大數據變成形象可視化之后才能激發人的形象思維與想象力。由于數據可視化的范圍不斷擴大，導致數據可視化成為一個不斷發展與動態變化的概念。

數據可視化包括3種類型：科學可視化、信息可視化和數據可視化。

·　科學可視化是解釋大量數據的最有效手段，因而首先應用在科學與工程計算領域中，并發展為科學可視化的研究領域。其主要過程是建模和渲染。

·　信息可視化是跨學科領域的大規模非數值型信息資源的視覺展現，幫助人們理解和分析數據。信息可視化致力于創建以直觀方式傳達抽象信息的手段和方法。

·　數據可視化是關于數據的視覺表現形式的研究。將大型數據集中的數據以圖形圖像形式表示，主要借助圖形化手段，清晰有效地傳達與溝通信息。

1.3.2　數據信息的展示方式

數據顯示是將系統內部或外部存儲器中的數據以可見或可讀的形式進行輸出，包括數據值直接顯示、數據表顯示、各種統計圖形顯示等形式。在地理信息系統中，反映空間信息的數據還能以圖形或圖像的形式顯示。數據顯示除與數據本身有關外，還與顯示設備有關。對于高分辨彩色顯示器、彩色繪圖機等，不僅顯示精度高，還可利用不同顏色表示不同數值。對于單色顯示器、打印機等，需設計不同顯示符號來表示不同數值，以增強顯示效果。

1．列表

將實驗數據按一定規律用列表方式表達出來是記錄和處理實驗視覺最常用的方法。表格的設計要求對應關系清楚、簡單明了、有利于發現相關量之間的物理關系，實驗數據統計表格示例如圖1-5所示，根據實際需求還可以列出除原始數據外的計算欄目和統計欄目等。

2．作圖

作圖法可以直觀地表達物理量之間的變化關系。從圖線上還可以簡單快速地計算出實驗需要的某些結果，如直線的斜率和截距值等，讀出沒有進行觀測的對應點（內插法），或在一定條件下從圖線的延伸部分讀取到測量范圍以外的對應點（外推法），如圖1-6所示。

3．圖表

（1）直方圖

直方圖是將一個變量的不同等級的相對頻數用矩形塊標繪的圖表。直方圖又稱柱形圖、質量分布圖，是一種統計報告圖。直方圖中一系列高度不等的縱向條紋或線段表示數據分布的情況，如圖1-7所示。

（2）散點圖

散點圖表示因變量隨自變量變化的大致趨勢，據此可以選擇合適的函數對數據點進行擬合，如圖1-8所示。