《大数据可视化》课件 第7章 大数据可视化工具.pdf
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1、大数据可视化高级大数据人才培养系列教材第七章大数据可视化工具7.1 Excel7.2 Processing 7.3ModeXL7.4 ECharts7.5 Tableau习题 7.1Excel第七章大数据可视化工具大数据可视化工具有很多种,本章从使用者的角度介绍一些常见的、便 于使用的数据可视化工具,如Excel、Processing.NodeXL、ECharts、Tableau 等。众所周知,Excel是Micros。代Office中的一款电子表格软件。该软件通 过工作簿(电子表格集合)来存储数据和分析数据。Excel可生成诸如规 划、财务等数据分析模型,并支持编写公式来处理数据和通过各类图
2、表 来显示数据。在Excel2016后,更是有内置Power Query插件、管理数 据模型、预测工作表、Power Privotx Power View 和 Power Map等 数据查询分析工具。在此,仅以Power Map软件为例,来进行简要介绍。7.1Excel第七章大数据可视化工具 7.1.1 Power Map简介Excel是典型的入门级数据可视化工具,但同时,它也支持3D的可 视化展示。微软发布了一款叫做GeoFlow的插件,它是结合Exce和 Bing地图所开发出来的3D数据可视化工具。Ge。Flow的概念最早提出 于2011年6月,据悉可以支持的数据行规模最高可达100万行,
3、并可以 直接通过Bing地图引擎生成可视化3D地图。曾经引起广泛讨论的Power M叩(原名为GeoFlow)最近进行了更新,3D视觉插件如今可视化已 经成为Micros。代Power BI in Excel核心商业智能功能。新版本Power Map提供Bing地图自动数据采集,并可生成更为人性化的细节分类。目前,Power Map已经开放了Create Video功能,可以将3D画面演示 过程记录下来。7.1Excel第七章大数据可视化工具 7.1.2 Power Map使用启动Excel,在插入菜单的演示 功能区中,选择三维地图功能,启动Power Map窗口。Power Map窗口组成:
4、(1)地图可视化区域(2)任务面板(3)演示编辑区(4)Power Map 功能区(5)Power Map信息、条0 13 围7.1Excel第七章大数据可视化工具数据加载:(1)在打开Power M叩的窗口后,在Excel的Sheet中选择所要进行可视化 的数据。(2)点击三维地图下方的将选定数据添加到三维地图”功能项,将 数据加载到地图区域中。这时,在三维地图中的字段列表中,就可以看到所 要可视化的字段。(3)将地理位置字段拖动到任务面板的位置”框内,或者在位置 框内点击添加字段,选择所要添加的地区。并在地区后的位置下拉列表中,选择经度、纬度、x坐标、y坐标、城市、国家/地区、县市、省/市
5、/自治区、街道等某一选项。若是经度和纬度等多项地理位置坐标,可继续添加字段。7.1Excel第七章大数据可视化工具数据加载:(4)在任务面板的“高度”框内,选择所要可视化的数值字段。(5)若所要表达的数据中有类别和时间”信息,可在任务面板的类别和时间”框内,继续添加字段。当然,出于数据筛选的需要,可以在任务面板中对某一个字段添加筛选器。由于Power M叩采用图层方式管理和展现数据,因此可以根据数据的实际情 况添加图层,同时,可以设置所在图层的大小、不透明度、颜色、显示值等 属性。7.1Excel第七章大数据可视化工具数据显示:(1)堆积柱形图(2)簇状柱形图(3)气泡图(4)热度地图(5)区
6、域图7.1Excel第七章大数据可视化工具l.若Power Map所获取的数据字段中有日期、时间类型的娄攵据,可以 将这些数据拖动到时间框中,就可以在地图可视化区域内形成 一个时间进度条。点击播放按钮,则可按照时间将数据的变化 情况逐一显示出来。地图可视化区域控制:在该区域中,可以利用鼠标点击箭头实现三维地球的转动,也可以 利用+和-按钮,实现三维地球的放大和缩小。另外,通过地图功能 模块中的“平面地图”功能,可将三维球状模式的地图改为平面模 式的地图,以便数据的观察。7.1Excel第七章大数据可视化工具数据可视化示例:以2002年-2013年的中国各省人口数量为例(1)下载数据,并在Exc
7、el中整理为地区、人口数、日期三个字段,存储数据(2)打开三维地图,点击三维地图下方的将选定数据添加到三维 地图”功能项,将所有数据加载到地图区域中(3)相关设置,选择区域图显示数据,添加地区字段到位置框内,添加人口数字段到值框内,添加日期到时间框内(4)在地图可视化区域内,设置为平面地图模式,通过点击箭头和鼠标 拖动,调节角度,以区域显示数据值(5)点击时间轴,可以沿时间观察数据值的变化情况。7.1Excel曲 四100%人口,曰aM2,2002/12/241007 2002/12/24*36 2002/12/24如 2W2A2/2423U 2002/12/24的 2002/12/24 2g
8、2/12/243813 2002/12/241713 2002/12/24“%2002/12/24M 2002/12/246 3 2 顺 712724M 7S 2002/12/244222 2002/12/24 2002/12/24*13 2002/12/2472 2002/12/242002/12/24*42 2002/12/24物 2W2AZ/Z48D3 2002/12/242002/12/24110 2002/12/24*37 2002/12/242W2A2/24 268 2002ZX2ZM-Sb1Excel原始数据第七章大数据可视化工具数据可视化结果高级大数据人才培养系列教材第七章大数
9、据可视化工具7.1 Excel7.2 Processing7.3 NodeX17.4 ECharts7.5 Tableau习题 7.2 Processing第七章大数据可视化工具7.2.1 Processing开发环境简介Processing最初的目标是用来形象地教授计算机科学的基础知识,之后它逐渐演变成了可用于创建图形可视化项目的一种环境,实现对各 类数据的可视化。Processing开发环境包括:(1)一个简单的文本编辑器(2)一个消息区(3)一个文本控制台(4)管理文件的标签(5)工具栏按钮(6)菜单Processing开发环境 7.2 Processing第七章大数据可视化工具 7.2
10、.2 Processing绘制功能Processing绘制功能涉及到PDE窗口和显示窗口。当运行PDE草图时,显示窗口将自动弹出并显示程序所绘制的各种图形数据(线、点、图 片等),包括2D图形和3D图形。坐标系:2D图形:原点在左上角,x轴正方向指向右,y轴正方向指向下3D图形:原点仍在左上角,x轴正方向指向右,y 轴正方向指向下,Z轴负方向指向屏幕内 7.2 Processing第七章大数据可视化工具显示口相关函数:(1)尺寸设置(2)背景颜色设置(3)像素点操作简单形状绘制:(1)绘制点(2)绘制线(3)绘制矢巨形(4)绘制圆(椭圆)7.2 Processing第七章大数据可视化工具颜色:
11、采用RGB来描述颜色,R是red红色、G是green绿色、B是 blue蓝色。通过三原色混合得出其他各种颜色。除了RGB三原色外,色彩透明度也是色彩的一个重要组成部分,用alpha表示。Alpha取 值从。到255,0表示完全透明,255表示完全不透明。绘制曲线:Processing提供了三个曲线绘制函数。(1)绘制圆弧(2)绘制样条曲线(3)绘制BMzier曲线RGB颜色描述 7.2 Processing第七章大数据可视化工具其他绘制图形方法:Processing还提供了绘制四边形、多边形等图形函数。(1)绘制四边形:quad(xl,yl,x2,y2,x3,y3,x4,y4)函 数接受八个参
12、数,代表的是这个四边形四个顶点的坐标。(2)绘制多边形:在beginShape()和endShape()函数之间,加入 若干顶点vertex(x,y),可绘制任意多边形。(3)除基本绘制功能之外,Processing还可支持文本处理、面向对 象编程、声音处理、图像过滤、像素处理、三维图形绘制等功能,为 数据的可视化奠定了良好的程序设计环境。7.2 Processing第七章大数据可视化工具7.2.3 Processing应用程序的结构Processing应用程序有着自身的特点,其中setup()和draw()这两个函数最为重要。setup()函数:该函数用于初始化,只在程序启动时执行一次。通常
13、,setup()函 数主要完成程序变量的初始化、窗口的设置等功能。draw()函数:该函数用于绘制窗口,被Processing循环调用。每次draw()函数 结束后,就会在显示窗口绘制一个新的画面,默认绘制速度为每秒 60个画面。7.2 Processing第七章大数据可视化工具7.2.3数据可视化举例森林火灾模型的2-D元胞自动机的构建规则定义如下:(1)在一个空场地(灰色),一棵树以pGrowth的机率成长。(2)如果其相邻树中有至少有一棵树正在燃烧,那么这颗树也会成为一 棵燃烧树(红色)。(3)一棵燃烧树(红色)成为一个空场地(灰色)。(4)如果周围没有任何燃烧树,那么这个树成为燃烧树的
14、可能性为 pBurn0比如由雷击导致的燃烧,就是其中的一种可能。7.2 Processing第七章大数据可视化工具模型构建代码如下:int pix=new int2400400;int to Draw=0;int tree=0;int burning Tree=1;int emptySite=2;int xjimit=400;int yjimit=400;c o lo r bro wn=c o lo r(80z 50,10);/bro wn c o lo r red=c o lo r(255z 0z 0);/red;c o lo r g reen=c o lo r(Oz 255,0);/g r
15、eenflo at pGro wth=0.01;flo at pBurn=0.00006;bo o lean pro b(flo at p)(if(rando m 1)p)return true;else return false;)vo id setup()size(400z 400);frameRate(60);/*Initialize to all empty sites*/fo r(int x=0;x x_limit;x+)fo r(int y=0;y y_limit;y+)(pixto Drawxy=emptySite;)vo id draw()(update();fo r(int
16、x=0;x x_limit;x+)fo r(int y=0;y y_limit;y+)(if(pix to Draw x y=tree)stro ke(g reen);7.2 Processing第七章大数据可视化工具 else if(pixtoDrawxy=burningTree)stroke(red);else stroke(brown);point(x,y);)toDraw=(toDraw=0)?1:0;)void update()(int x,y,dx,dy,cell,chg,burningTreeCount;int toCompute=(toDraw=0)?1:0;for(x=1;x
17、 x_limit-l;x+)for(y=1;y y_limit-l;y+)cell=pixtoDraw x y;/Survey area for burning trees burningTreeCount=0;for(dx=-1;dx 2;dx+)for(dy=-1;dy 0)c hg=burning Tree;else c hg=c ell;pixto Co mpute x y=c hg;)7.2 Processing第七章大数据可视化工具基于Processing绘制的森林火灾模型time=0time=20time=40time=60time=80time=100高级大数据人才培养系列教材
18、第七章大数据可视化工具7.1 Excel7.2 Processing7.3 NodeXL7.4 ECharts7.5 Tableau习题G)7.3 NodeXL 第七章大数据可视化工具 7.3.1 NodeXL 简介目前,NodeXL软件包括Basic版本和Pro版本。1、NodeXL Basic版本为免费版,可自由下载使用,但 其功能较少。2、NodeXL Pro版本除涵盖NodeXL Basic版本的基础 功能外,还包括GraphML的导出和导入、高级网络计算,内容分析和动画等功能。注:NodeXL以Excel2006/2010模板的形式使用,当加载该模 板后,使用者可以在Excel工作表
19、中对基础数据、属性数据进行 添加和编辑,并选用一定的表现形式构造视图。为了体现其基 本使用功能,本书以NodeXL Basic版本为例进行介绍。7.3 NodeXL第七章大数据可视化工具7.3.2系统界面hkdXl(xphl MkrotoH excelcd 0 8-ffw 啾 为与 M fi Ncd.xi buShaw Graph 1 芹Y;E!Uycs&AutomtiteUndirrttirdFrude*ma,酒AutoW._ wbfifVCehmneQ Qraph Mtftrits 坳 Wb99Ph【n“e5*%Group*iO 3 Import r Jpxt,J Workbook Col
20、umns J3 Opcmt HripFOf“x/ShowGrwh 停 chtefmar-IU*r9 .,u 4.di Ac jir /L、p/,;hu,5Ikbel q|StyleDl0i:dc lTy OlHiblilOLabpl DlCo lo r I、-二 )|Zoom:iTW:Q;碟so c ialmediaRESEARCH FOUNDATION111213U15161T1819的21222322526二Netwo rk GraphsThe ScgoI*erc No deXL is bro ug ht to yo u by the So riil IhMMndi Fo undatio
21、n.Do yo u have questio ns,c o mments o r requests c o nc erning No deXL?Please jo in us o n the X加XL.have been c reated by the No加XI c o mmunity7.3 NodeXL第七章大数据可视化工具7.3.3数据获取与编辑数据导入NodeXL Pro版可以直接导入多种网络分析工具(如UQNET、GraphMLs Pajek等)生成的文件,图 形数据文件等。2.数据录入对于NodeXL的所有版本,均可在左侧的数据界 面中直接录入网络的基础数据。这些数据包括边(Edg
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- 大数据可视化 大数据可视化课件 第7章 大数据可视化工具 数据 可视化 课件 工具
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