数据可视化ppt课件优质PPT.pptx

1、错误 的表达往往会损害数据的传播，完全曲解和误导观察者，所 以更需要多维的展现数据，就不仅仅是单一层面。,数据可视化,6,数据可视化,7,在大数据没有出现之前，已经有很多对数据加以可视化 的经典应用，比如股市里的K 线了，其试图以可视化的目的 来发现某些规律，信息可以用多种方法来进行可视化，每种 可视化的方法都有着不同的着重点，特别是在大数据时代，当我们打算处理数据时。,数据可视化,8,数据的特性数据可视化，先要理解数据，再去掌握可视化的方法，这样才能实现高效的数据可视化，下面是常见的数据类型，在设计时，可能会遇到以下集中数据类型：量性：数据是可以计量的，所有的值都是数字离散型：数字类数据可能

2、在有限范围内取值。例如：学 员的人数。持续性：数据可以测量，且在有限范围内，例如：年度 降水量范围性：数据可以根据编组和分类而分类，例如：产量 销售量,数据可视化,9,可视化的意义是帮助人更好的分析数据，也就是说他是 一种高效的手段。,数据可视化,10,工具编程语言RScalaPythonJava,数据可视化,11,比较类比较类显示值与值之间的不同和相似之处。使用图形的长度、宽度、位置、面积、角度和颜色来比较数值的大小，通常用于展示不同分类间的数值对比，不同时间点的数据对 比。,数据可视化,12,柱形图柱状图无法显示数据在一个区间内的连续变化趋势。柱 状图描述的是分类数据，回答的是每一个分类中

3、“有多少?”这 个问题。,数据可视化,13,适合的数据：一个分类数据字段、一个连续数据字段 功能：对比分类数据的数值大小数据与图形的映射：分类数据字段映射到横轴的位置连续数据字段映射到矩形的高度分类数据也可以设置颜色增强分类的区分度 适合的数据条数：不超过12 条数据,数据可视化,14,分布类分布类显示频率，数据分散在一个区间或分组。使用图 形的位置、大小、颜色的渐变程度来表现数据的分布，通常 用于展示连续数据上数值的分布情况。,数据可视化,15,散点图散点图也叫X-Y 图，它将所有的数据以点的形式展现在 直角坐标系上，以显示变量之间的相互影响程度，点的位置 由变量的数值决定。,数据可视化,1

4、6,适合的数据：两个连续数据字段 功能：观察数据的分布情况数据与图形的映射：两个连续字段分别映射到横轴和纵轴。适合的数据条数：无限制备注：可更具实际情况对点的形状进行分类字段的映射。点的颜色进行分类或连续字段的映射。,数据可视化,17,占比类占比类显示同一维度上占比关系。饼图饼图广泛得应用在各个领域，用于表示不同分类的占比 情况，通过弧度大小来对比各种分类。饼图通过将一个圆饼 按照分类的占比划分成多个区块，整个圆饼代表数据的总量，每个区块（圆弧）表示该分类占总体的比例大小，所有区块（圆 弧）的加和等于100%。,数据可视化,18,适合的数据：列表：分类数据字段映射到扇形的颜色连续数据字段映射到

5、扇形的面积适合的数据条数：不超过9 条数据,数据可视化,19,区间类区间类显示同一维度上值的上限和下限之间的差异。使 用图形的大小和位置表示数值的上限和下限，通常用于表示 数据在某一个分类（时间点）上的最大值和最小值。,数据可视化,20,仪表盘仪表盘（Gauge）是一种拟物化的图表，刻度表示度量，指针表示维度，指针角度表示数值。仪表盘图表就像汽车的 速度表一样，有一个圆形的表盘及相应的刻度，有一个指针 指向当前数值。目前很多的管理报表或报告上都是用这种图 表，以直观的表现出某个指标的进度或实际情况。,数据可视化,21,适合的数据:一个分类字段，一个连续字段 功能：对比分类字段对应的数值大小数据

6、与图形的映射:指针映射到分类字段，指针的角度映射连续字段适合的数据条数:小于等于3,数据可视化,22,趋势类趋势类分析数据的变化趋势。使用图形的位置表现出 数据在连续区域上的分布，通常展示数据在连续区域上的大 小变化的规律。折线图折线图用于显示数据在一个连续的时间间隔或者时间跨 度上的变化，它的特点是反映事物随时间或有序类别而变化 的趋势。,数据可视化,23,适合的数据：两个连续字段数据，或者一个有序的分类一个连续数据字段 功能：观察数据的变化趋势数据与图形的映射：两个连续字段分别映射到横轴和纵轴适合的数据条数：单条线的数据记录数要大于2，但是同一个图上不要超过5 条折线,数据可视化,24,时

7、间类时间类显示以时间为特定维度的数据。使用图形的位 置表现出数据在时间上的分布，通常用于表现数据在时间维 度上的趋势和变化。面积图面积图又叫区域图。它是在折线图的基础之上形成的,它将折线图中折线与自变量坐标轴之间的区域使用颜色或者 纹理填充，这样一个填充区域我们叫做面积，颜色的填充可 以更好的突出趋势信息，需要注意的是颜色要带有一定的透 明度，透明度可以很好的帮助使用者观察不同序列之间的重 叠关系，没有透明度的面积会导致不同序列之间相互遮盖减 少可以被观察到的信息。,数据可视化,25,适合的数据：两个连续字段数据 功能：观察数据变化趋势数据与图形的映射：两个连续字段分别映射到横轴和纵轴 适合的

8、数据条数：大于两条,数据可视化,26,地图类地图类显示地理区域上的数据。使用地图作为背景，通 过图形的位置来表现数据的地理位置，通常来展示数据在不 同地理区域上的分布情况。带气泡的地图带气泡的地图，其实就是气泡图和地图的结合，我们以 地图为背景，在上面绘制气泡。我们将圆（这里我们叫它气泡）展示在一个指定的地理区域内，气泡的面积代表了这个数据 的大小。,数据可视化,27,适合的数据:对比分类数据的数值大小数据与图形的映射:一个分类字段映射到地图的地理位置和气泡颜色 另一个连续字段映射到气泡大小适合的数据条数:根据实际地理位置信息，无限制,其它常见形式气泡图、雷达图、热力图、词云图、,28,数据可

9、视化,29,气泡图展示多维度组合数据,数据可视化,30,雷达图多变量可视化图形,数据可视化,31,热力图人流预估,数据可视化,32,词云图关键词展现,数据可视化,33,用户体验 用户视觉合格的数据可视化是有新闻价值的。也就是说，它要能 帮助目标观众更好地理解数据。有些数据可视化，只让我们 看到酷炫狂拽的图形，或者密密麻麻的数据。这些就是过于 看重艺术性和科学性，而忽略根本目的了。,数据可视化,34,色彩空间人类对于颜色感知的方式通常包括三个问题：是什么颜 色?深浅如何?明暗如何?人群中存在一部分人具有视觉缺陷，包括色盲、色弱等。为了帮助他们识别图表，可能需要采取一些特殊方法。一个好的可视化工程

10、师，必定也是一个好的UX（用户体 验），所以不光要以易读性为目标努力，用户们也要问问自己：这份可视化是给我看的吗?我看的方式是否正确?,数据可视化,35,在数据可视化的工程中，在分析中所采取的具体步骤会 随着数据集和项目的不同而不同，但在探索数据可视化和数 据挖掘时，总体而言应考虑以下四点：拥有什么数据?关于数据你想了解什么?应该使用哪种可视化方式?你看见了什么，有意义吗?,数据可视化,36,常见方法数据采集：在数据采集过程中进行数据分类，根据数据属 性和方法去可视化解决问题；可视化映射：将数据的数值、空间坐标、不同位置数据间 的联系等映射为可视化视觉通道的不同元素如标记、位置、形状、大小和颜

11、色；数据变换和处理：通过去噪，清洗数据、提取数据；用户验证：数据的正确与否，需要用户的大胆假设和积极 验证，反复验证数据的合理性等，从而向公众或者上司展 示数据。,数据可视化,37,优秀的数据可视化讲究场景应用，结合数据分析逻辑，制定高效决策。好的数据可视化的体验，是通过美好有效的 表达更好的分享和传达数据信息。数据可视化给大数据的各 种实践落地提供了检验依据，大量枯燥的数据可以通过数据 合理的数据可视化实践，得以落地且容易被用户感知。,数据可视化,38,目前整个数据可视化大致可以分为两个方向：1、注重展示2、注重分析现有的数据可视化产品已涉猎的领域有：互联网、零售 快消、电商、O2O、物流、

12、金融、医疗和教育等众多行业。,数据可视化,39,图表的基本组成元素一张图表至少包含：标题、横纵坐标轴、数据系列、数 据标签、图例等部分，每一部分都在图表中扮演特定的角色 表达特定的信息。,数据可视化,40,matplotlibmatplotlib是Python可视化程序库的泰斗。经过十几年 它任然是Python使用者最常用的画图库。matplotlib是第一个Python可视化程序库，有许多别 的程序库都是建立在它的基础上或者直接调用它。比如 pandas和Seaborn就是matplotlib的外包，它们能用更少的代 码去调用matplotlib 的方法。,线图使用 plot（）创建带文本标

13、签的线条图。,41,多子图组合图使用 subplot（）函数创建多轴（即子图）。,数据可视化,图片Matplotlib可以使用imshow（）函数 显示图像。,使用imshow（）显示CT扫描轮廓线和伪彩色 pcolormesh（）函数也可以对 二维数组进行着色表示。contour（）函数是表示对此相同数据 的另一种方式。pcolormesh（）和contour（）,绘制二维数据,数据可视化,42,直方图hist（）函数自动生成直方图 并返回二进制计数或概率。,43,路径可以使用matplotlib.path模块 在Matplotlib中添加任意路径。,数据可视化,Streamplotstre

14、amplot（）函数绘制矢量场的流线。除了简单绘制流线之外，它还允许将流线 的颜色和/或线宽映射到单独的参数，例如矢量场的速度或局部强度。三维绘图mplot3d工具包支持简单的3d图形，包括曲面，线框，散点图和条形图。,44,数据可视化,椭圆图为了支持Phoenix火星飞行任务（使 用Matplotlib显示航天器的地面跟 踪），Michael Droettboom在 Charlie Moad的工作基础上为椭圆弧提供了非常准确的8样条逼近。条形图使用bar（）函数制作条形图，其中包括自定义内容。,45,数据可视化,饼图pie（）函数的作用是:创建饼图。可自动标记区域的百分比，从饼图中心分裂出一

15、个或多个楔形物，以及一个阴影效果。表table（）函数的作用是:将文本表添加到坐标轴中。,46,数据可视化,散点图scatter（）函数的作用是:用（可选）大小和 颜色参数进行散点图。右图绘制了谷歌的股票价格变化，标记 大小反映了交易量和颜色随时间的变化。在这里，alpha属性被用来制作半透明的 圆圈标记。GUI窗口Matplotlib具有独立于所用图形用户界面 的基本GUI窗口。,47,数据可视化,填充曲线fill（）函数可绘制填充曲线和多边形。,48,日期处理可以为时间序列数据绘制主要和次要刻度 以及两种自定义刻度格式。,数据可视化,对数图semilogx（），semilogy（）和log

16、log（）函数 简化了对数图的创建。,49,极坐标图polar（）函数生成极坐标图。,数据可视化,TeX-notation文本对象,50,图例legend（）函数自动生成图例，并带有与 MATLAB兼容的图例布局功能。,数据可视化,TEX标记,51,数据可视化,柱状图、线形图、堆积柱状图,52,数据可视化,from matplotlib.pyplot import*x=1,2,3,4,5,6 y=3,4,6,7,3,2#create new figure figure（）#线subplot（2,3,1）plot（x,y）#柱状图subplot（2,3,2）bar（x,y）#水平柱状图subpl

17、ot（2,3,3）barh（x,y）#叠加柱状图subplot（2,3,4）bar（x,y）y1=2,3,4,5,6,7 bar（x,y1,bottom=y,color=r）#箱线图subplot（2,3,5）boxplot（x）#散点图subplot（2,3,6）scatter（x,y）show（）,53,数据可视化,数据可视化,54,箱线图和直方图,数据可视化,55,from matplotlib.pyplot import*figure（）dataset=1,3,5,7,8,3,4,5,6,7,1,2,34,3,4,4,5,6,3,2,2,3,4,5,6,7,4,3 subplot（1,

18、2,1）boxplot（dataset,vert=False）subplot（1,2,2）#直方图 hist（dataset）show（）,数据可视化,56,正弦余弦及图标,数据可视化,57,from matplotlib.pyplot import*import numpy as np x=np.linspace（-np.pi,np.pi,256,endpoint=True）y=np.cos（x）y1=np.sin（x）plot（x,y）plot（x,y1）#图表名称title（Functions$sin$and$cos$）#x,y轴坐标范围xlim（-3,3）ylim（-1,1）#坐标上刻

19、度xticks（-np.pi,-np.pi/2,0,np.pi/2,np.pi,r$-pi$,r$-pi/2$,r$0$,r$+pi/2$,r$+pi$）yticks（-1,0,1,r$-1$,r$0$,r$+1$）,#网格 grid（）show（）,数据可视化,58,设置图表的线型、属性和格式化字符串,数据可视化,from matplotlib.pyplot import*import numpy as np x=np.linspace（-np.pi,np.pi,256,endpoint=True）y=np.cos（x）,数据可视化,60,设置刻度、时间刻度标签、网格,数据可视化,61,im

20、port matplotlib.pyplot as mpl from pylab import*import datetime import numpy as np fig=figure（）ax=gca（）#时间区间start=datetime.datetime（2017,11,11）stop=datetime.datetime（2017,11,30）delta=datetime.timedelta（days=1）dates=mpl.dates.drange（start,stop,delta）values=np.random.rand（len（dates）ax.plot_date（dates,

21、values,ls=-）date_format=mpl.dates.DateFormatter（%Y-%m-%d）ax.xaxis.set_major_formatter（date_format）fig.autofmt_xdate（）show（）,数据可视化,62,添加图例和注释,数据可视化,63,from matplotlib.pyplot import*import numpy as np x1=np.random.normal（30,2,100）plot（x1,label=plot）#图例#图标的起始位置，宽度，高度归一化坐标#loc 可选，为了图标不覆盖图#ncol 图例个数#图例平铺

22、#坐标轴和图例边界之间的间距legend（bbox_to_anchor=（0.,1.02,1.,.102）,loc=4,ncol=1,mode=expand,borderaxespad=0.1）#注解#Import data 注释#（55,30）要关注的点#xycoords=data 注释和数据使用相同坐标系#xytest 注释的位置#arrowprops注释用的箭头annotate（Import data,（55,30）,xycoords=data,xytext=（5,35）,arrowprops=dict（arrowstyle=-）show（）,数据可视化,64,直方图、饼图,数据可视化,

23、65,import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np mu=100 sigma=15 x=np.random.normal（mu,sigma,10000）ax=plt.gca（）ax.hist（x,bins=30,color=g）ax.set_xlabel（v）ax.set_ylabel（f）ax.set_title（r$mathrmHistogram:mu=%d,sigma=%d$%（mu,sigma）plt.show（）,数据可视化,66,数据可视化,67,from pylab import*figure（1,figsize=（6,6）

24、ax=axes（0.1,0.1,0.8,0.8）labels=spring,summer,autumn,winter x=15,30,45,10#explode=（0.1,0.2,0.1,0.1）explode=（0.1,0,0,0）pie（x,explode=explode,labels=labels,autopct=%1.1f%,startangle=67）title（rainy days by season）show（）,数据可视化,68,设置坐标轴,数据可视化,69,import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np x=np.lins

25、pace（-np.pi,np.pi,500,endpoint=True）y=np.sin（x）plt.plot（x,y）ax=plt.gca（）#top bottom left right 四条线段框成的#上下边界颜色 ax.spinesright.set_color（none）ax.spinestop.set_color（r）#坐标轴位置 ax.spinesbottom.set_position（data,0）ax.spinesleft.set_position（data,0）#坐标轴上刻度位置 ax.xaxis.set_ticks_position（bottom）ax.yaxis.set_

26、ticks_position（left）plt.grid（）plt.show（）,数据可视化,70,误差条形图,数据可视化,71,import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np x=np.arange（0,10,1）y=np.log（x）xe=0.1*np.abs（np.random.randn（len（y）plt.bar（x,y,yerr=xe,width=0.4,align=center,ecolor=r,color=cyan,label=experimert）plt.xlabel（x）plt.ylabel（y）plt.title（me

27、asurements）plt.legend（loc=upper left）#这种图例用法更直接 plt.show（）,数据可视化,72,带填充区域的图表,数据可视化,73,import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib.pyplot import*import numpy as np x=np.arange（0,2,0.01）y1=np.sin（2*np.pi*x）y2=1.2*np.sin（4*np.pi*x）fig=figure（）ax=gca（）ax.plot（x,y1,x,y2,color=b）ax.fill_between（x,y1,y

28、2,where=y2y1,facecolor=g,interpolate=True）ax.fill_between（x,y1,y2,where=y2y1,facecolor=darkblue,interpolate=True）ax.set_title（filled between）show（）,数据可视化,74,散点图,数据可视化,75,import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np x=np.random.randn（1000）y1=np.random.randn（len（x）y2=1.8+np.exp（x）ax1=plt.subplot

29、（1,2,1）ax1.scatter（x,y1,color=r,alpha=.3,edgecolors=white,label=no correl）plt.xlabel（no correlation）plt.grid（True）plt.legend（）ax1=plt.subplot（1,2,2）#alpha透明度edgecolors 边缘颜色label 图例（结合legend使用）plt.scatter（x,y2,color=g,alpha=.3,edgecolors=gray,label=correl）plt.xlabel（correlation）plt.grid（True）plt.legend（）plt.show（）,Thank You!,76,