数据可视化概念研究

宋珍玉　李甲奇

摘 要 当今社会是一个充满着数据的社会，随着计算机相关技术的发展和成熟，数据可视化无疑是最活跃而又关键的领域之一，本文从数据可视化的概念、分类和应用对其做了一定的研究介绍，对理解数据可视化有一定的借鉴意义。

关键词 数据可视化 可视化分类 可视化应用

中图分类号：TP393 文献标识码：A

0引言

数据作为信息的载体在当今世界发挥着越来越重要的作用，我们正处在一个信息爆炸的时代，每天都会产生大量的数据，在这样的背景下，海量数据只有被合理的采集、分析和表达之后才有一定的意义，而数据可视化无疑是让数据变得易于理解的最优途径。

1数据可视化

数据可视化是顺应大数据时代而兴起，纵观国内研究的相关资料，常见的数据可视化有：科学可视化、数据可视化、信息可视化、知识可视化等等，这所有的研究其实都是数据某种形式的表达。

1.1可视化技术

“可视”不是可以看见，它更多的指“可理解”，是使繁杂抽象的数据变得具体易懂，以便于传播、交流和研究。

可视化技术就是把数据变成图像展示给大家，更多的注重技术的实现和算法的优化，它涉及到计算机图形图像学、计算机仿真学等各个领域，可以说可视化技术是数据可视化的基础。

1.2可视化表现

可视化的表现形式多种多样，主要是将复杂的数据进行更加清晰易懂的图形图像的表现，不仅仅指视觉，亦可结合听觉、嗅觉以及触觉等，加入交互式处理技术，让用户在交互中理解数据。同时，可视化还通过对心理学等知识进行合理运用来展现数据深层次的意义。

可视化技术主要关注的是如何实现，而可视化表现则更多的关注以什么样的形式表现，因此，可以说可视化表现是可视化技术的指导思想和具体体现。

2数据可视化分类

可视化是一种技术统称，分为很多种类。可视化不是一个新的学科，它一直存在，因此，研究数据可视化必须要理解各种可视化的类别和方法才能明白它的真正含义。

2.1科学可视化

是可视化领域最早的学科，主要是运用计算机图像学和图形学处理数据，创建视觉图像。其处理对象一般是类似于勘测、测量得到的数据，然后进行三维世界的可视化表达。所以科学可视化属于数据可视化的一个子集。

科学可视化主要应用领域是自然学，如：物理、化学、地理科学等，通过对科学数据进行解释、操作和处理来寻研究其中的特点。

2.2信息可视化

其历史可追溯到20世纪90年代，那时由于图形界面诞生，提供了人与信息交互的平台，因此大量的科学家投入到信息可视化的研究中。

信息可视化与科学可视化相比，它主要研究对象是大规模的非数值型信息，即非结构化的数据集。信息可视化的产物要通过人的感官传递到大脑，然后使人理解信息，因此它对技术的要求更高。它主要涉及的是计算机图形学以外的人机交互以及商业等领域。也是数据可视化的一个部分。

2.3知识可视化

从一般观点来说，知识和数据关系不大，但是，知识也是一种信息，存在于人脑，知识可视化被认为是在信息可视化的基础发展而来的，它可以使用计算机技术来表达，同时也可以是其它的方式如草图等，而且，它不仅传达事实，同时帮助人们正确地重构知识。

2.4思维可视化

思维可视化理论上来说应该是继知识可视化后出现的，如现在常说的思维导图等，它主要是帮助人们用放射性的思考方式来解决问题，用视觉的方式来描述知识，推动观点的创新。

3数据可视化应用

研究数据可视化的最终目的是应用，将可视化技术应用于各个领域，发挥最大的价值才是数据可视化研究的意义所在。

3.1生命科学领域的数据可视化

生命科学领域的数据可视化应用已经比较成熟了，尤其在医学领域，如三维图像可视化，属于生物医学图像处理技术的一部分，用可视化手段将相关检测进行图像融合，有利于帮助医生准确定位诊断。

3.2地理、气象信息领域的数据可视化

地理信息是地理学和地图学的结合，描述的是自然和文化现象的分布和组合，地理信息可视化从维度上可分为二维、三维和多维动态可视化等；从表达方式上可分为地图（图形）、多媒体、虚拟现实等。

可视化在气象信息方面的运用与地理信息类似，譬如虚拟地理信息系统也可用来模拟天气过程进行实验，对于天气预报、气象预测更有不可小觑的作用。

3.3工程和工业领域的数据可视化

工业、工程方面的数据可视化是非常必要的，现如今，通过建模渲染等技术把抽象概念、符号、数据等用三维图形呈现出来，实现了“所见即所得”，使得设计师、工程师、制造商抑或是招标商的效率都有了极大的提高。

3.4金融、商务和通信领域的数据可视化

如我们所知，大数据时代产生的海量数据如若不能被人们合理运用便是无用的，数据之间的关系、其中隐含的规律和发展趋势等都是各行各业的专业人员在努力了解和探寻的，在金融、商务和通信行业尤是如此。

金融、商业领域，通过数据挖掘等一系列技术对数据进行收集整理和分析，达到解决问题的目的；在通信行业，各大运营商都构建了大规模的业务支持系统，整合资源，增加盈利。

数据可视化是一种手段，一种工具，它在每个领域都有自己的特点，同时也有一定的局限性，但只要运用得当，能够帮助人们解决问题就是成功的数据可视化。

4结语

数据可视化是一种具有普适性和独特性、以服务为导向的综合性研究系统，目前的数据可视化技术已为大多数用户掌握，这使得数据可视化在各个领域都发挥了重要作用。在未来，数据可视化系统将不再以“视觉”为主导，听觉、嗅觉、触觉等等将都会融入进来，它将是一个提供真实感受的虚拟实验室。

参考文献

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[3] 陈为，张嵩，鲁爱东.数据可视化的基本原理与方法[M].北京：科学出版社，2013.