《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》較全面地介紹了數(shù)據(jù)可視化技術(shù)及應(yīng)用，分為數(shù)據(jù)可視化概論、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)可視化方法、可視化工具 D3基礎(chǔ)、基本圖形繪制、比例尺及坐標(biāo)軸、圖像動態(tài)效果的實現(xiàn)、可視化布局設(shè)計 8章，展現(xiàn)了行業(yè)新業(yè)態(tài)、新水平、新技術(shù)，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合工程素養(yǎng)，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。
本書參考了大量的大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)資料，強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的專業(yè)知識與工程應(yīng)用的緊密結(jié)合，內(nèi)容選材新穎，配有大量的可視化應(yīng)用代碼。
本書可作為高等院校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)學(xué)生的核心課程教材或教學(xué)參考用書，也可以作為從事大數(shù)據(jù)工作的專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)教材或參考資料。
《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》深度對接行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)新時代產(chǎn)業(yè)人才新要求。同時，以多個實際案例的數(shù)據(jù)為例，對數(shù)據(jù)可視化、大數(shù)據(jù)算法基礎(chǔ)等理論方法、技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)講解。本教材配有課堂案例數(shù)據(jù)、電子課件等數(shù)字資源，以助力線上線下混合式教學(xué)，充分發(fā)揮數(shù)字化資源價值，推動新時代工程應(yīng)用型人才教育改革。
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和不斷演變，大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用日益增多，并逐漸成為大數(shù)據(jù)時代中不可或缺的一部分。大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)是利用計算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理等技術(shù)，以圖形圖像形式表示大數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)分析和開發(fā)工具發(fā)現(xiàn)其中未知信息的處理過程。該技術(shù)在商業(yè)智能、醫(yī)療健康、教育科研和城市管理等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前大數(shù)據(jù)可視化正朝著智能化、交互化、實時化和多維度的方向發(fā)展，掌握大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的相關(guān)知識顯得尤為重要。
《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》是十四五高等教育教材建設(shè)團(tuán)隊共同開發(fā)的新一代信息技術(shù) (大數(shù)據(jù))領(lǐng)域的系列教材之一，該團(tuán)隊是由沈陽大學(xué)、東軟集團(tuán)股份有限公司、清華大學(xué)出版社所組成的教材建設(shè)團(tuán)隊，致力于為新興戰(zhàn)略領(lǐng)域培養(yǎng)應(yīng)用型人才。本書內(nèi)容分為8章，主要講解戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的相關(guān)知識。第1章介紹數(shù)據(jù)可視化發(fā)展歷史和趨勢、可視分析學(xué)和可視化類型。第2章介紹數(shù)據(jù)對象與屬性類型、基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法、圖像及視覺基礎(chǔ)等內(nèi)容。第3章介紹數(shù)據(jù)可視化流程、映射方法以及相關(guān)設(shè)計軟件。第4章介紹可視化工具D3基礎(chǔ)。第5章介紹SVG等基本圖形繪制及相關(guān)應(yīng)用實例。第6章介紹比例尺及坐標(biāo)軸相關(guān)知識。第7章介紹數(shù)據(jù)可視化動態(tài)效果實現(xiàn)及實例。第8章結(jié)合實例介紹力導(dǎo)圖等11種可視化布局設(shè)計。
本書深度對接行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)新時代產(chǎn)業(yè)人才新要求。同時，以多個實際案例的數(shù)據(jù)為例，對數(shù)據(jù)可視化、大數(shù)據(jù)算法基礎(chǔ)等理論方法、技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)講解。本教材配有課堂案例數(shù)據(jù)、電子課件等數(shù)字資源，以助力線上線下混合式教學(xué)，充分發(fā)揮數(shù)字化資源價值，推動新時代工程應(yīng)用型人才教育改革。
本書引用了許多國內(nèi)外專家、學(xué)者的有關(guān)大數(shù)據(jù)方面的相關(guān)書籍和文獻(xiàn)，在此對有關(guān)著者表示衷心的感謝。另外還要感謝崔朔銘、王可心、潘滕滕對本書進(jìn)行了資料整理和書稿校對工作。
由于我國大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)發(fā)展日新月異，資料和數(shù)據(jù)引用不夠全面，作者水平有限，書中的疏漏、欠妥之處在所難免，敬請讀者和同行們批評指正。
第1章 數(shù)據(jù)可視化概論 1
1.1 數(shù)據(jù)可視化發(fā)展歷史 1
1.1.1 數(shù)據(jù)可視化在中國的發(fā)展史 1
1.1.2 數(shù)據(jù)可視化世界發(fā)展簡史 4
1.2 數(shù)據(jù)可視化的作用與優(yōu)勢 9
1.2.1 數(shù)據(jù)可視化的優(yōu)勢 10
1.2.2 數(shù)據(jù)可視化的作用 11
1.3 數(shù)據(jù)可視化的未來趨勢 11
1.3.1 數(shù)據(jù)可視化面臨的挑戰(zhàn) 11
1.3.2 數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展趨勢 12
1.4 可視分析學(xué) 12
1.4.1 可視分析學(xué)概述 13
1.4.2 可視分析學(xué)的應(yīng)用 13
1.5 數(shù)據(jù)可視化類型 15
本章小結(jié) 20
第2章 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)基礎(chǔ) 21
2.1 數(shù)據(jù)對象與屬性類型 21
2.1.1 數(shù)據(jù)對象 21
2.1.2 屬性定義 22
2.1.3 屬性類型 23
2.2 基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法 25
2.2.1 集中趨勢的度量 25
2.2.2 離散趨勢的度量 28
2.2.3 數(shù)據(jù)相似性的度量 30
2.3 數(shù)據(jù)可視化圖像及視覺基礎(chǔ) 32
2.3.1 視覺基礎(chǔ) 32
2.3.2 圖像色彩 33
2.3.3 視覺通道及類型 34
本章小結(jié) 36
第3章 數(shù)據(jù)可視化方法 37
3.1 數(shù)據(jù)可視化流程 37
3.1.1 數(shù)據(jù)可視化的流程 37
3.1.2 數(shù)據(jù)收集和準(zhǔn)備 38
3.1.3 數(shù)據(jù)清洗 39
3.1.4 數(shù)據(jù)處理 40
3.1.5 數(shù)據(jù)分析 42
3.1.6 數(shù)據(jù)可視化及工具選擇 43
3.2 可視化映射方法 44
3.2.1 可視化圖形標(biāo)記方法 44
3.2.2 可視化圖像編碼方法 45
3.3 數(shù)據(jù)可視化設(shè)計軟件 47
3.3.1 Tableau 47
3.3.2 QlikView 49
3.3.3 Power BI 50
3.3.4 D3.js 52
3.3.5 ggplot2 53
3.3.6 Matplotlib 55
本章小結(jié) 56
第4章 可視化工具D3基礎(chǔ) 57
4.1 技術(shù)基礎(chǔ) 57
4.1.1 HTML基礎(chǔ) 57
4.1.2 JavaScript 66
4.1.3 XML 72
4.2 D3開發(fā)基礎(chǔ) 73
4.2.1 D3入門 73
4.2.2 D3的數(shù)據(jù)集選擇 74
4.2.3 數(shù)據(jù)綁定 76
4.2.4 元素的基本操作 77
4.2.5 加載外部數(shù)據(jù) 79
本章小結(jié) 80
第5章 基本圖形繪制 81
5.1 SVG基礎(chǔ)知識 81
5.1.1 圖片存儲方式 81
5.1.2 SVG的概念及優(yōu)勢 83
5.1.3 SVG的添加方式 84
5.2 色彩基礎(chǔ) 85
5.3 SVG基礎(chǔ)圖形設(shè)計 88
5.3.1 SVG的XML元素 88
5.3.2 濾鏡和漸變 100
5.4 Canvas圖形繪制操作 107
5.4.1 Canvas元素的定義語法 107
5.4.2 繪制直線 108
5.4.3 繪制矩形 110
5.4.4 圓弧生成器 111
5.4.5 色彩效果 113
5.4.6 添加圖片效果 116
5.4.7 符號生成器 117
5.4.8 圖形疊加效果 117
5.5 綜合圖形繪制實例 119
5.5.1 實例一 119
5.5.2 實例二 120
本章小結(jié) 122
第6章 比例尺及坐標(biāo)軸 123
6.1 比例尺 123
6.1.1 序數(shù)比例尺 123
6.1.2 時間比例尺 126
6.1.3 顏色比例尺 126
6.1.4 線性比例尺 128
6.1.5 面積比例尺 132
6.1.6 其他比例尺 132
6.2 坐標(biāo)軸 133
6.2.1 添加坐標(biāo)軸 133
6.2.2 繪制坐標(biāo)軸 134
6.3 繪制有坐標(biāo)軸的折線圖 140
6.4 繪制有坐標(biāo)軸的柱狀圖 143
6.5 繪制有坐標(biāo)軸的散點圖 145
本章小結(jié) 148
第7章 圖像動態(tài)效果的實現(xiàn) 149
7.1 SVG圖像動態(tài)效果的實現(xiàn) 149
7.1.1 SVG的動畫效果 150
7.1.2 符號生成器 154
7.2 D3動態(tài)效果的實現(xiàn) 156
7.2.1 D3動態(tài)效果 156
7.2.2 D3實現(xiàn)動態(tài)的方法 156
7.2.3 實現(xiàn)簡單的動態(tài)效果 157
7.3 交互可視化效果的實現(xiàn) 160
7.3.1 交互的定義 160
7.3.2 添加交互的方法 161
7.4 數(shù)據(jù)可視化動態(tài)效果應(yīng)用 166
本章小結(jié) 178
第8章 可視化布局設(shè)計 179
8.1 力導(dǎo)圖 180
8.1.1 力導(dǎo)圖的概念和屬性 180
8.1.2 力導(dǎo)圖的布局步驟 181
8.1.3 力導(dǎo)圖的實例 184
8.2 餅狀圖 186
8.2.1 餅狀圖的屬性 186
8.2.2 餅狀圖的布局步驟 186
8.2.3 餅狀圖的實例 188
8.3 弦圖 189
8.3.1 弦圖的原理和屬性 190
8.3.2 弦圖的布局步驟 191
8.3.3 弦圖的實例 193
8.4 樹狀圖 197
8.4.1 樹狀圖布局的屬性 197
8.4.2 樹狀圖的布局步驟 198
8.4.3 樹狀圖的實例 200
8.5 集群圖 203
8.5.1 集群圖的原理和屬性 203
8.5.2 集群圖的布局步驟 204
8.5.3 集群圖的實例 206
8.6 捆圖 208
8.6.1 捆圖布局的屬性 208
8.6.2 捆圖的布局步驟 208
8.6.3 捆圖的實例 211
8.7 打包圖 213
8.7.1 打包圖布局的屬性 213
8.7.2 打包圖的布局步驟 214
8.7.3 打包圖的實例 216
8.8 直方圖 218
8.8.1 直方圖的數(shù)學(xué)知識和屬性 218
8.8.2 直方圖的布局步驟 220
8.8.3 直方圖的實例 221
8.9 分區(qū)圖 225
8.9.1 分區(qū)圖布局的屬性 225
8.9.2 分區(qū)圖的布局步驟 225
8.9.3 分區(qū)圖的實例 227
8.10 堆棧圖 229
8.10.1 堆棧圖布局的屬性 229
8.10.2 堆棧圖的布局步驟 229
8.10.3 堆棧圖的實例 231
8.11 矩陣樹圖 233
8.11.1 矩陣樹圖布局的屬性 233
8.11.2 矩陣樹圖的布局步驟 234
8.11.3 矩陣樹圖的實例 236
本章小結(jié) 239
參考文獻(xiàn) 241
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