數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，將上述數(shù)據(jù)逐一按層次經(jīng) 過Themerive主題河流中心搖擺法計(jì)算得到數(shù)據(jù)值后進(jìn)行圖像擬合，根據(jù)ThemeRiver模型 和Treemap結(jié)點(diǎn)布局方法，生成主題河流圖；將主題河流圖繪制在顯示屏上，采用顏色區(qū)分 表示主題河流的涌流；采用標(biāo)簽展示子涌流，并通過用戶交互方法動態(tài)展示，從而達(dá)到區(qū)分 展示農(nóng)藥在不同區(qū)域檢測結(jié)果的目的。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0037] 現(xiàn)有可視化方法在解決層次數(shù)據(jù)的時候，往往無法兼顧其時間屬性；而單獨(dú)對時 間進(jìn)行可視化的方法，往往無法直觀的展示層次結(jié)構(gòu)特性的問題。本發(fā)明提供一種層次河 流的可視化方案，將樹圖中空間填充表達(dá)層次的思想與ThemeRiver模型相結(jié)合，同時能夠 反映數(shù)據(jù)的層次關(guān)系與隨時間變化的趨勢。本發(fā)明提供一種基于ThemeRiver模型的非連 續(xù)層次數(shù)據(jù)的可視化方法及其系統(tǒng)，基于ThemeRiver模型和Treemap結(jié)點(diǎn)布局的方法，通 過形成可利用用戶交互方法來展示數(shù)據(jù)的層次特性和時序特征的主題河流圖對具有時變 特性的大規(guī)模非連續(xù)層次數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，在兼顧ThemeRiver模型中對于層次層次關(guān)系 與隨時間變化的趨勢的同時，利用樹圖treemap的空間層次來加入空間地理的數(shù)據(jù)的顯示 方法，表示數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)和時序特征，形成用戶可交互的可視化方法，實(shí)現(xiàn)同時表示數(shù)據(jù) 的層次結(jié)構(gòu)和時序特征。
【附圖說明】
[0038] 圖1為本發(fā)明提供的針對非連續(xù)層次數(shù)據(jù)的可視化方法的流程框圖。
[0039] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)據(jù)處理階段的數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)集s的形成過程示意圖；
[0040] 其中，h 表示三個連續(xù)的時間段;Μ為每一時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目； pi為數(shù)據(jù)處理中Μ不足設(shè)定門限值時的補(bǔ)加節(jié)點(diǎn)；ρ2為臨界公用節(jié)點(diǎn)。
[0041] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中針對2013年白菜中的農(nóng)藥超標(biāo)情況進(jìn)行圖像擬合繪制的 圖形圖像；
[0042] 其中，（a)為折線圖；(b)為采用高斯模型擬合的圖像；(c)為采用傅里葉模型擬合 的圖像。
[0043] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例通過主題河流布局方法對2013年某大區(qū)各省白菜農(nóng)藥超標(biāo) 情況生成的布局結(jié)果示意圖；
[0044] 其中，橫坐標(biāo)為時間（年月），縱坐標(biāo)為檢出頻次。
[0045] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中標(biāo)簽顯示采用用戶交互方式顯示子主題信息的截圖。
[0046] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中某一省份2011年到2014年1~12月份的白菜農(nóng)藥超標(biāo) 檢出次數(shù)數(shù)據(jù)（單位為次）的雷達(dá)圖；
[0047] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中利用2013年10月A地區(qū)和B地區(qū)白菜農(nóng)藥超標(biāo)數(shù)據(jù)生成 的主題河流圖；
[0048] 其中，A1~A5代表A地區(qū)不同省份；B1~Μ代表B地區(qū)不同省份，共9個省份。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明的范 圍。
[0050] 本發(fā)明提供一種層次河流的可視化方案，是一種具有時變特性的大規(guī)模層次數(shù)據(jù) 可視化方案，通過將傳統(tǒng)的ThemeRiver可視化模型進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)合Treemap結(jié)點(diǎn)布局的方 法，形成一個具有用戶交互功能且能夠顯示層次特性的河流圖。該方法首先對數(shù)據(jù)點(diǎn)劃分 時間段分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)充新的數(shù)據(jù)點(diǎn)，構(gòu)造數(shù)據(jù)點(diǎn)集，再利用高斯模型曲線擬合，最后經(jīng) 過主題布局排序，顏色選擇，標(biāo)簽分布布局，形成一種具有預(yù)測功能且能夠展示層次特征的 新型主題河流模型，實(shí)現(xiàn)對具有時變特性的大規(guī)模層次數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示。
[0051] 本發(fā)明提供的ThemeRiver主題河流可視化模型中，主題河流（河流）包括多個涌 流，涌流可再細(xì)分為子涌流。具體說來，涌流代表相同顏色充滿整個時間段的圖形，一條涌 流可分為若干子涌流，子涌流一般用于數(shù)據(jù)下鉆（比如，若涌流代表地區(qū)數(shù)據(jù)，則子涌流代 表地區(qū)下蘊(yùn)含的各個省市的數(shù)據(jù)）。所有涌流的整體組成河流。在河流布局中，為避免布局 遮擋或雜亂，可采用標(biāo)簽來標(biāo)示涌流或子涌流（所代表的數(shù)據(jù)）。
[0052] 圖1為本發(fā)明提供的針對非連續(xù)層次數(shù)據(jù)的可視化方法的流程框圖，本發(fā)明實(shí)施 例中針對某區(qū)域2011~2014年大白菜中的農(nóng)藥檢出頻次數(shù)據(jù)情況進(jìn)行可視化，具體實(shí)施 包括如下操作：
[0053] 待處理的數(shù)據(jù)集為具有層次屬性和時間特性的大規(guī)模數(shù)據(jù)集，對數(shù)據(jù)的預(yù)處理包 括如下步驟：
[0054] 11)對數(shù)據(jù)集按時間跨度進(jìn)行劃分處理，設(shè)總布局時間跨度為T ;時間粒度為G ;時 間點(diǎn)為 ti，i e (〇，n)，其中 n = T/G。
[0055] 12)設(shè)定數(shù)據(jù)點(diǎn)個數(shù)門限值為Κ ;針對每個時間段中的數(shù)據(jù)，判斷Μ是否大于等于 K ;若Μ小于K，則通過對不同年份的相同時間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行取平均操作得到新數(shù)據(jù)，為該時 間段添加新的數(shù)據(jù)點(diǎn)，直到Μ = Κ ;
[0056] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)據(jù)處理階段的數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)集s的形成過程示意圖；其中， h p tJP t 1+1表示三個連續(xù)的時間段;Μ為每一時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目；pi為數(shù)據(jù)處 理中Μ不足設(shè)定門限值時的補(bǔ)加節(jié)點(diǎn)；p2為臨界公用節(jié)點(diǎn)。設(shè)置門限個數(shù)為k(k由用戶指 定）；以第i個時間點(diǎn)為例，如圖2所示，若第i個時間結(jié)點(diǎn)周圍數(shù)據(jù)點(diǎn)個數(shù)Μ大于等于門限 個數(shù)k (以k = 3為例），則所有數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)保留，形成結(jié)點(diǎn)集S ;若第i個時間結(jié)點(diǎn)周圍數(shù)據(jù) 點(diǎn)個數(shù)Μ不足k個（其中，臨界公用節(jié)點(diǎn)是指臨界數(shù)據(jù)點(diǎn)公用，即臨界時間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)點(diǎn)， 既屬于上一時間段的數(shù)據(jù)集，又屬于下一時間段的數(shù)據(jù)集），則通過對最近不同年份相同時 間內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的取平均操作進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的添加，使其結(jié)點(diǎn)個數(shù)等于門限值k，最后形成數(shù)據(jù) 節(jié)點(diǎn)集S。
[0057] 添加數(shù)據(jù)點(diǎn)的具體方法為：以圖中ti-Ι段為例，設(shè)三年同時段的數(shù)據(jù)按照出現(xiàn)時 間點(diǎn)頻率進(jìn)行排序，出現(xiàn)時間點(diǎn)頻率最高的數(shù)據(jù)集為D，對D內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均操作，并將 結(jié)果添加到當(dāng)前年份的時間段內(nèi)對應(yīng)的時間點(diǎn)，如圖中點(diǎn)pl所示。若仍不足k，則選擇低于 最高頻率的時間點(diǎn)數(shù)據(jù)集進(jìn)行相同的操作進(jìn)行添加，直到添加該區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目達(dá)到k。
[0058] 本實(shí)施例，針對數(shù)據(jù)的處理包括：從農(nóng)殘數(shù)據(jù)庫中抽取2011-2014年兩大地區(qū)（A、 B)九個省份對白菜的農(nóng)藥檢出頻次數(shù)據(jù)（分別記為A1-A5和B1-B4)進(jìn)行處理；由于數(shù)據(jù) 庫中存儲的農(nóng)藥檢出頻次數(shù)據(jù)是按照單月份存儲，即數(shù)據(jù)處理步驟中數(shù)據(jù)按照每一個月份 進(jìn)行時間劃分，相當(dāng)于數(shù)據(jù)已在時間上進(jìn)行聚類，時間點(diǎn)為1~12月每個月。
[0059] 本發(fā)明提供方法處理的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)集為兩個（包括兩個地區(qū)），每一個數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)集S 可包括一個或多個層次（本實(shí)施例地區(qū)A包括五個省份，地區(qū)B包括四個省份）；針對每一 個數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)集S，利用Themeriver中心搖擺法，執(zhí)行如下操作：
[0060] 21)首先生成第一層次數(shù)據(jù)，第一層次數(shù)據(jù)即河流涌流數(shù)據(jù)線的縱坐標(biāo)，本實(shí)施例 中，包括計(jì)算初始線和各個地區(qū)線；從數(shù)據(jù)庫中隨機(jī)抽取數(shù)據(jù)，對于1~12月的檢出頻次數(shù) 據(jù)，各個地區(qū)有不同的檢出頻次。記A地區(qū)12個月的數(shù)據(jù)分別為A1、A2、A3……A12,若還 有其它地區(qū)分別記為B、C、D……，地區(qū)個數(shù)記為η (本實(shí)施例η = 2)，它們1~12月份檢出 頻次數(shù)據(jù)分別記為腳標(biāo)1~12。1^= A i+Bi+Q...(共η個），同理計(jì)算其余η2~η12的數(shù) 值。
[0061] 計(jì)算初始線：計(jì)算一月份初始點(diǎn)縱坐標(biāo)的公式為g+nJO代表初始線，1代表 第一個月），其中規(guī)定g+g(u= 〇,即可計(jì)算出
y此時gtu為一月份的初始點(diǎn)。 計(jì)算二月份初始點(diǎn)縱坐標(biāo)為
_同理可計(jì)算其余十個月份的值。對計(jì)算得到 的十二個月數(shù)據(jù)通過matlab中的二階高斯擬合和三