数据可视化的基本原理与方法PDF电子书下载

第一篇 基础 篇 1

第一章 数据可视化简介 1

1.1 可视化的意义 1

1.2 可视化的目标和作用 3

1.3 可视化简史 7

1.4 数据可视化释义 10

1.4.1 数据可视化的现代意义 10

1.4.2 数据可视化分类 11

1.4.3 数据可视化与其他方向的关系 14

习题 18

参考文献 18

第二章 视觉感知与视觉通道 20

2.1 视觉感知与认知 20

2.1.1 感知与认知定义 20

2.1.2 格式塔理论 20

2.1.3 视觉感知的相对性 26

2.2 视觉通道 27

2.2.1 视觉通道的类型 27

2.2.2 视觉通道的特性 35

习题 39

参考文献 40

第三章 数据 41

3.1 数据基础 41

3.1.1 数据属性 41

3.1.2 数据相似性度量 42

3.2 数据特征 46

3.2.1 数据统计特征 46

3.2.2 数据的不确定性 49

3.3 数据预处理 51

3.3.1 数据质量 51

3.3.2 数据预处理步骤 52

3.3.3 数据预处理与可视化 55

3.4 数据存储 56

3.4.1 文件存储 56

3.4.2 数据库 57

3.4.3 数据仓库 57

3.4.4 数据存储与可视化 58

3.5 数据分析 58

3.5.1 统计分析方法 58

3.5.2 探索性数据分析 60

3.5.3 数据挖掘 61

3.5.4 可视数据挖掘与可视分析 63

习题 64

参考文献 65

第四章 数据可视化基础 66

4.1 数据可视化流程 66

4.2 数据处理和数据变换 69

4.2.1 数据滤波 70

4.2.2 数据降维 72

4.2.3 数据采样 72

4.2.4 数据聚类和剖分 73

4.2.5 数据配准与转换 75

4.3 可视化编码 76

4.3.1 标记和视觉通道 76

4.3.2 可视化编码元素的优先级 78

4.3.3 源于统计图表的可视化 78

4.4 可视化设计 88

4.4.1 可视化设计框架 89

4.4.2 数据的筛选 91

4.4.3 数据到可视化的直观映射 91

4.4.4 视图选择与交互设计 92

4.4.5 可视化中的美学因素 94

4.4.6 可视化隐喻 97

习题 97

参考文献 97

第二篇 数 据 篇 99

第五章 时空数据可视化 99

5.1 一维标量数据可视化 99

5.2 二维标量数据可视化 102

5.2.1 颜色映射法 102

5.2.2 等值线提取法 102

5.2.3 高度映射法 105

5.2.4 标记法 105

5.3 三维标量数据可视化 106

5.3.1 等值面绘制 106

5.3.2 直接体绘制 108

5.4 多变量空间数据可视化 118

5.4.1 常规多变量数据可视化 118

5.4.2 矢量场数据可视化 120

5.4.3 张量场数据可视化 126

5.5 时间序列数据可视化 129

5.5.1 时间的属性 129

5.5.2 时序数据可视化方法 130

习题 133

参考文献 134

第六章 地理空间数据可视化 137

6.1 地图投影 137

6.1.1 地图投影 139

6.1.2 常用可视化变量 144

6.2 点形数据的可视化 145

6.2.1 点地图 146

6.2.2 像素地图 147

6.3 线形数据的可视化 148

6.3.1 网络地图 149

6.3.2 流量地图 150

6.4 区域数据的可视化 150

6.4.1 等值线图 151

6.4.2 等值区间地图 151

6.4.3 比较统计地图 152

6.5 基于地理位置的综合信息可视化 155

6.5.1 地理信息简化与标识 156

6.5.2 多源时空地理信息可视化 157

习题 159

参考文献 159

第七章 高维非空间数据可视化 161

7.1 高维数据变换 161

7.1.1 主成分分析法 162

7.1.2 多维尺度分析法 164

7.1.3 等距映射法 166

7.1.4 局部线性嵌入法 168

7.2 高维数据的可视化呈现 169

7.2.1 基于点的方法 170

7.2.2 基于线的方法 173

7.2.3 基于区域的方法 179

7.2.4 基于样本的方法 188

7.3 高维数据的可视化交互 189

7.3.1 灰尘与磁铁 190

7.3.2 过滤 192

7.3.3 放大 192

7.3.4 画笔和链接 192

7.3.5 灵活轴线法 193

习题 194

参考文献 194

第八章 层次和网络数据可视化 197

8.1 层次数据可视化 198

8.1.1 结点链接法 199

8.1.2 空间嵌套填充法 201

8.1.3 其他方法 207

8.2 网络数据可视化 208

8.2.1 结点链接法 209

8.2.2 相邻矩阵布局 213

8.2.3 其他方法 215

8.3 图的交互与简化 218

8.3.1 动态网络数据的可视化 218

8.3.2 图可视化的视觉效果 218

8.3.3 图可视化中的交互 221

习题 223

参考文献 223

第三篇 应 用 篇 226

第九章 跨媒体数据可视化 226

9.1 文本与文档可视化 226

9.1.1 文本可视化释义 226

9.1.2 文本可视化基本流程 227

9.1.3 单文本内容可视化 230

9.1.4 多文档可视化 232

9.1.5 时序型文本可视化 234

9.1.6 特殊文本可视化 237

9.2 社交网络可视化 238

9.2.1 相关概念与原理 239

9.2.2 基本可视化方法 241

9.2.3 案例分析 243

9.3 日志数据可视化 247

9.3.1 商业交易数据可视化 249

9.3.2 移动轨迹数据可视化 251

9.3.3 系统日志数据可视化 252

习题 253

参考文献 253

第十章 可视化交互与评估 255

10.1 可视化交互 255

10.1.1 可视化交互方法分类 255

10.1.2 可视化交互空间 262

10.1.3 可视化交互模型 265

10.1.4 交互硬件与软件 270

10.2 可视化的价值和评估 271

10.2.1 可视化的价值 272

10.2.2 可视化评估 274

习题 283

参考文献 284

第十一章 可视化软件与工具 287

11.1 可视化软件分类 288

11.2 科学可视化软件与工具 289

11.3 信息可视化软件与工具 296

11.4 可视分析软件与开发工具 302

习题 303

参考文献 303