数据可视化极简教程(二)数据(定义与分类)

446 阅读5分钟

本文为稀土掘金技术社区首发签约文章,30天内禁止转载,30天后未获授权禁止转载,侵权必究!


在上一节中数据可视化极简教程(一)数据可视化的定义,我们讲了数据可视化的基本定义,本节为大家介绍数据的概念和分类。

  1. 数据(Data)的定义

Data is defined as a collection of meaningful facts which can be stored and processed by computers or humans.

能被存储和处理的信息,都可以被视为数据。我们日常接触到的文本、视频、图像、账单等等都是数据。每一个种类的数据都是一个大的集合,由多条小的数据条目组成,称之为数据集(DataSet)。

数据集分为结构化和非结构化(比如文字、图像),数据可视化只能对结构化数据进行呈现。非结构化数据经过处理之后,可以转换为结构化数据,进一步进行可视化展现。比如文本,我们可以通过自然语言处理、机器学习、文本挖掘等多种手段将其转化为结构化数据。

  1. 数据与数据集分类(Data and Dataset)

数据可以被分为以下五种类别:

  • Items:具体的每一条数据
  • Attributes:条目的每个字段的属性
  • Links:数据之间的关系
  • Positions:位置
  • Grids:网格

数据集被分为以下五种类别:

  • Tables:表格数据
  • Networks & Trees:层次结构数据
  • Fields:场数据
  • Geometry:几何数据
  • 其他集合类型:Clusters,Sets,Lists

一个数据集可以由一种或者多种数据类型组成,包含关系如下表:

(Tamara Munzner 《Visualization Analysis & Design》)

下面我们对几种数据集做具体的解构分析。

2.1 表格(Tables)

表格是使用行、列和单元格的概念来存储数据的结构,每一行是一条数据,每一列都有一个统一的属性定义。以下面学生信息表为例:

该表格有三条数据,每一条数据都有5个属性(Attribute),ID、Name、Age、Shirt Size、Favorite Fruit。

行列交叉的单元格里面就是具体的值(Value)。

2.2 多维表格(Multidimensional Table)

多维表格数据和普通表格数据组织形式上最大的不同的点在于key 的数量。通常一个普通表格的key 就是行号, 学生信息表为例,“第2行的年龄7”这样的描述,我们是可以明确的知道描述的对象的名字是Basil,而且Basil 最喜欢的水果是Pear。 但是对于多维表格数据则需要多个key才能确定一个value。

下图所示的一个多维表格数据,我们通过简单的行号或者选取一个键都没办法确定一个明确的数据条目,比如我们想得到一个销售值,那么应该描述成为“ Timeid 为1,pid 11 的销售值为25”,更复杂的数据需要更多的键来组合定位。

www.javatpoint.com/data-wareho…

将两个维度的数据聚合在一起就是一个 “面” ,第三个维度方向上多个面就形成了一个 “体”, 如上图右侧所示,这就是数据立方体基本概念

我们将每一个面平铺到表格中,就是一个数据透视表,如下图:

www.javatpoint.com/data-wareho…

如上面表格,每个item 是一个普通表格,行号或者Time 都可以作为唯一的key。

更多透视表案例可以参考:www.visactor.io/vtable/exam…

2.3 网络和树(Networks or Trees)

网络和树数据,核心概念就是“关系”。必须要显示的定义数据条目之间的关联关系才能绘制出网络图和树图。

上图左侧是比较常见的图数据的配置结构,每一个 node 就是一个 data item,node中的属性就是 attributes。 Edges 中定义的就是节点的关系,对应于 Links 。

2.4 场(Fields)

场数据,用于描述磁场、电场、风场等数据,存储结构是网格(grid),每个网格中一般是向量、标量或者张量。

结合上图左右两侧对照,场数据以网格形式存储,右侧的“gridWidth”和“gridHeight”定义了网格的大小(行列数量),field 下面定义了各单元格的值(value)。下图显示了一个风场的可视化效果。

www.cnblogs.com/fuckgiser/p…

2.5 几何数据(Geometry (Spatial))集

几何数据集是几何图形数据的几何,通常用来描述地理信息。

如上图右侧的中国地图,由多个几何图形拼装而成,在定义地图的数据中会定义具体的几何图形类型及位置信息。

地图案例可以参考:www.visactor.io/vchart/exam…

3. 属性分类(Attribute Types)

数据集中的数据条目都会包含一个或者多个属性(Attribute),属性分为分类(Categorical)和排序(Ordered)属性。排序属性又分为顺序(Ordinal)和定量(Quantitative)两种类别。

结合上图中的学生信息表,我们具体分析一下。

第一列的 ID 数值是序号,数字类型,属于Quantitative 字段。

第二列 Name 属于 Categorical 字段。

第三列 Favorite Fruit 属于 Categorical 字段。

第四列 Age ,数字类型 属于 Quantitative 字段。

第五列 Gender ,性别属于 Categorical 字段。

第六列 Shirt Size ,衣服尺寸虽然不是数字,但是它可以进行大小排序,属于 Ordinal 字段。

上面我们已经了解了数据集类型,数据集类型决定我们选择什么样的可视化形式来展现数据,具体到展现的细节,则是由属性(Attribute)来决定。后续我们会深入探讨这一话题。

小结

本节我们介绍了数据的基本概念和分类,下一节开始,我们深入探讨从数据到可视化呈现的设计原则。

相关资料