一种环境质量数据可视化与可视分析系统

随着全球环境气候的日益严峻,迫切需要通过环境信息化手段来为政府相关部门在保护环境、规划社会发展等方面提供决策支持,环境质量数据可视化与可视分析技术在环境信息化过程中起着举足轻重的作用。本文主要从可视化和可视分析的角度介绍所设计和实现的系统的体系结构和功能,并对系统的关键技术进行重点讨论。实例结果表明,该系统在多源环境质量数据的可视化建模、组织方式和数据的二三维可视化展现以及数据的动态调度、三维场景的实时渲染等方面都有独特的解决方案,系统可以全方位地展现环境质量数据中的信息,实现对综合多源环境质量数据进行分析。     

时间事件序列数据可视化综述

时间事件序列数据,是由一个或多个记录构成的集合,每个记录由一组带有时间戳的事件类别组成.数据可视化被广泛用于时间事件序列数据的频繁模式发现、相似模式匹配与查询以及潜在阶段模式检测.文中介绍了时间事件序列数据的特征,并重点从时间事件序列数据的可视化呈现方法和可视分析2个方面对已有的工作进行了系统的整理.在可视化呈现方式上,将现有的可视化方法分为4个类别,即基于GanttChart、基于Flow、基于StoryLines及基于矩阵的可视化方法,并分别介绍了相关类别的可视化方法的发展;将可视分析任务总结为4类主要任务,即模式发现与探索、可视化查询、对比分析及结果事件分析,并且从这些可视分析任务的角度总结了现有的可视分析工具.最后,对时间事件序列数据可视化面临的挑战以及未来趋势进行了总结和展望,以期为时间事件序列数据分析提供新的思路.     

面向海洋预报任务的大数据可视化系统研究

海洋预报业务可视化过程中,存在多源、异构、海量、强关联的海洋数据存储效率低,大规模高维矢量场数据可视化速度慢,多预报任务协同交互负担高,异常多的等核心问题,为海洋预报数据的全方位、多角度应用带来了极大的挑战。设计并研发了基于海洋事件关联度的海洋预报监测数据存储方案、基于SDR的快速海洋预报数据可视化方法、基于P2P通信的多源海洋预报数据协同交互方案,建立了面向海洋预报任务的大数据可视化系统,为多源海洋预报数据提供了快速、动态、易交互的展示效果。     

信息见解引导的可视化推荐

对高维数据的探索和分析需要在数据中提取有价值的信息见解并生成合适的可视化图表.为降低生成有效图表的门槛,以信息见解为中心自动生成可视化图表,提出一个可视化推荐框架,包含数据片段推荐和视觉编码推荐2部分.在数据片段推荐中,相比现有方法使用单一指标,所提框架结合多种分析方法和机器学习算法进行信息见解的挖掘和数据片段的排序,为用户推荐信息见解丰富的数据片段;在视觉编码推荐中,该框架结合规则和机器学习方法,基于信息见解的特征建立视觉编码映射,并对图表中的关键信息进行高亮以增强用户的理解.在图表类型预测任务中,使用用户绘制的真实可视化图表数据进行实验的结果表明,所提框架比现有方法具有更高的预测准确率;用户调查的结果则证明,该框架能帮助用户更好、更快地了解一个陌生的数据表格中蕴含的关键信息.     

网络安全数据可视化综述

网络安全可视化是一个新兴的交叉研究领域,它通过提供交互式可视化工具,提升网络安全分析人员感知、分析和理解网络安全问题的能力.通过近些年来的研究,该领域的很多研究成果已经在网络监控、异常检测、特征识别、关联分析和态势感知等方面取得了重要进展.文中介绍了网络安全可视化的必要性和发展历史,以及主要的网络安全数据源,并重点从网络安全问题和网络安全可视化方法2个角度对已有研究成果进行了系统的梳理;最后对未来的发展趋势进行了展望.     

面向时序数据异常检测的可视分析综述

时序数据中的异常检测指的是在时序上去检测分析数据中异常的特征、趋势或模式.自动化的异常检测方法常会忽略细微的、模糊的、不确定的异常.可视分析通过对数据的可视表达和可视界面,集成用户和数据挖掘的能力.首先总结异常检测的挑战;然后从异常类型(属性、拓扑和混合)和异常检测方法(直接投影法、聚类方法和机器学习方法)2个角度对面向时序数据异常检测的可视分析工作进行分类和总结;最后阐述了未来的研究方向.     

大数据可视化的挑战与最新进展

大数据的来临增强了可视化的重要性。可视化分析挖掘人类对于信息的认知能力与优势,将人、机有机融合,借助人机交互高效洞悉大数据背后的信息与规律,是大数据分析的重要方法。针对大数据数据量大、维度高、多来源、多形态等特点论述了大规模数据、流数据、非结构和异构数据的可视化方法。首先讨论了大规模数据的可视化技术：1）采用分而治之的原则将大问题分解成较小的任务并采用并行处理的方式解决以提高处理的速度;2）通过聚合、采样、多分辨表示的方法进行数据约简;3）针对高维数据选择若干个视图,在多个角度下生成不同的可视化结果。然后针对监控型、叠加型两类流数据探讨了流数据的可视化过程。最后阐述了非结构化数据以及异构性数据的可视化技术。总之,可视化能够克服计算机自动化分析方法的劣势与不足,整合计算机的分析能力和人们对信息的感知能力,有效地洞悉大数据背后的信息与智慧,但其理论研究成果也非常有限,同时面临着数据规模大、动态变化、维度高、多源异构等方面的挑战,这些也逐渐成为今后的大数据可视化研究的热点与方向。     

表格模板可视化技术研究

完善了工程CAD表格模板的定义,研究了表格模板的约束关系及其求解算法。提出表格模版可视化的概念和采用Agent技术生成虚拟模型数据闭包来仿真表格生成的算法。该表格模板技术能够更为灵活地制作出满足工程需求的各种工程CAD表格。     

一种面向关系型数据的可视质量分析方法

由于信息系统所提供数据的质量不高(如数据残缺、数据不一致、数据重复等)导致管理者决策过程中经常面临“数据丰富,信息匮乏”的困惑是目前企业普遍存在的现象.为了切实提高信息系统所提供数据的可用性,研究了影响关系数据库数据质量的主要因素,提出了面向多数据源的统一元数据模型和数据库数据质量评估模型,构建了用于数据质量评估的交互式可视形态集.建立了一个面向关系数据库的数据质量可视分析系统,并结合具体企业应用实例进行验证.结果表明,该系统能够有效分析数据质量,提高企业分析决策的可靠性和准确性.     

智能数据可视分析技术综述

如何从海量数据中快速有效地挖掘出有价值的信息以更好地指导决策,是大数据分析的重要目标.可视分析是一种重要的大数据分析方法,它利用人类视觉感知特性,使用可视化图表直观呈现复杂数据中蕴含的规律,并支持以人为本的交互式数据分析.然而,可视分析仍然面临着许多挑战,例如数据准备代价高、交互响应高延迟、可视分析高门槛和交互模式效率低.为应对这些挑战,研究者从数据管理、人工智能等视角出发,提出一系列方法以优化可视分析系统的人机协作模式和提高系统的智能化程度.系统性地梳理、分析和总结这些方法,提出智能数据可视分析的基本概念和关键技术框架.然后,在该框架下,综述和分析国内外面向可视分析的数据准备、智能数据可视化、高效可视分析和智能可视分析接口的研究进展.最后,展望智能数据可视分析的未来发展趋势.     

信息可视化和可视分析:挑战与机遇——北戴河信息可视化战略研讨会总结报告

由天津大学软件学院发起并召集,东北大学秦皇岛分校和燕山大学承办的信息可视化战略研讨会于2012年6月9～10日在北戴河成功举行.本文总结了此次会议的讨论内容和达成的共识,对当前信息可视化和可视分析领域的挑战和国际上这方面的研究方向做了大致的分析,并对今后信息可视化和可视分析的大方向提出一些建议,以及对具体行动提出一系列倡议.     

大数据可视化分析

人类利用形象思维获取视觉符号中所蕴含的信息并发现规律,进而获得科学发现。文章介绍科学可视化、信息可视化和数据可视化的内涵,阐述大数据可视化分析方法。     

集合模拟可视化进展

近年来,集合模拟被频繁地运用于气候、数学、物理等领域。集合模拟数据通常具有多值、多变量、时变的属性,再加上其庞大的数据量,对这类数据的分析充满着挑战。集合模拟数据可视化,是通过视觉和人机交互的手段,向领域专家揭示集合模拟数据中的成员差异和整体概况,从而帮助专家探索、总结、和验证科学发现。本文从比较个体成员和概括整体成员这两个不同分析任务,以及基于位置和基于特征这两种分析策略的角度,系统地分析了具有代表性的集合模拟可视化工作,收集整理了各类方法的可视化形式、交互技术、应用案例。文章通过总结近年集合模拟可视化方法来讨论现有研究的趋势,以及对未来研究进行进一步的展望。     

面向数据可视化GUI设计的WISDOM任务模型构建

在普适计算环境中,用户与系统之间的交互越来越多样化,为了顺应这种多样化,越来越多的设计人员开始使用任务模型去帮助开发用户界面.为了更好地协助设计人员了解用户的需求从而指导设计数据可视化系统的GUI(Graphical User Interface),将现有的WISDOM任务模型进行优化与改进,并定义好WISDOM模型在...     

面向云计算的计算机数据可视化技术研究

互联网时代下,强有力的数据运算能力和加密技术是必要条件与有力保障.深入研究了数据可视化技术,从数据可视化理论概述入手,着重探讨基于Web的数据可视化技术和数据可视化的关键技术,在此基础上,探讨了面向云计算的大数据可视化技术的实施,旨在为该技术的更好应用提供参考.     

城市交通GPS数据可视化分析

现阶段城镇化进程的不断加快和机动车数量的急剧增加导致道路交通压力不断增大,急需对产生的大量交通数据进行分析来指导市政道路规划和提高城市管理水平,从繁杂的交通数据中发现城市运行的规律。但交通数据具有海量,高维等特点,对其分析具有很大的难度。提出的可视化方法是解决该问题的有力手段,基本思想为通过一系列自动分析算法处理大数据和人脑对图像等可视化图形的先天认知优势,可以从海量复杂的数据中去伪存精,进而对关注的主题改进分析模型,最后获取结论。以山东省淄博市车辆GPS数据作为样例,首先对相关数据进行预处理,然后利用匹配技术还原车辆在道路上特定时刻的状态,再运用聚集计算等技术将车辆运行状态转化为道路通行信息,最后通过可视化界面呈现道路的交通运行情况。结果表明,该可视化方法能够反映淄博市道路通行状况。     

VisDAMS：面向科学数据的可视化管理系统

在对大规模数值模拟的计算结果进行可视化分析的过程中，用户需要管理大量的科学数据。目前国内外有很多优秀的可视化分析软件，但是他们仅支持对数据的后处理，不提供对中间输出及最终结果进行有效组织和管理的功能。为了提高科学数据的分析效率，设计并实现了一种面向科学数据的可视化分析与管理系统，实现对数值模拟的中间及最终结果的实时监控，并且能对其进行规范化的组织管理。