一種大數據量的時空數據可視化方法技術

本發明專利技術公開了一種大數據量的時空數據可視化方法，具體步驟為：S1：上傳時空數據；S2：判斷上傳的時空數據是否為線數據，篩選出為線數據的時空數據；S3：根據線數據兩個端點和經緯度落點，并連接每條數據的起點、終點組成線數據；S4：將所有的線數據看作是落在一張畫布上，根據線數據的數量和畫布大小將該畫布定制成許多個長寬一樣的細小柵格；S5：起點落在同一個小柵格里面且終點也落在同一個小柵格里面的多條線數據合并為一條線數據；S6：將處理之后的時空數據進行可視化處理。本發明專利技術的可視化效果更加豐富美觀，且速度更快，更有助于對數據進行分析解譯，提高數據的使用價值。

A large amount of spatiotemporal data visualization method

【技術實現步驟摘要】
一種大數據量的時空數據可視化方法
本專利技術涉及一種數據可視化方法，具體涉及一種大數據量的時空數據可視化方法。
技術介紹
目前大數據量的可視化方法有不少，針對地圖數據，主要有三類可視化庫、框架或者軟件。第一類是Echarts、Highcharts和D3等可視化庫，它們被用于實現數據可視化，屬于普適性的可視化工具，但是不一定有針對數據量大時的優化處理，因此也不一定適合大數據量的可視化；第二類是如ArcGIS、QGIS類型的桌面軟件，它們通常有良好的交互體驗，但是不一定適合批量處理，實現可視化的靈活性也有一定局限；第三類是像Spark這樣的通用大數據計算平臺，對于大數據量它有得天獨厚的優勢，但問題是它不是專門用于可視化的，運用它的學習成本比較高。下一個部分各用一個例子，對三類可視化工具的優缺點進行更為詳細的討論。Echarts是一個使用JavaScript實現的開源可視化庫，可以流暢的運行在PC和移動設備上，兼容當前絕大部分瀏覽器(IE8/9/10/11，Chrome，Firefox，Safari等)，底層依賴輕量級的矢量圖形庫ZRender，提供直觀，交互豐富，可高度個性化定制的數據可視化圖表。Echarts由百度開發，主要面向商業數據可視化，使用原生JavaScript，支持自定義構建，像bootstrap那樣可以選擇自己需要的圖表，然后集成一個js包。這個產品簡潔美觀，交互性好，對于開發者來說入門容易，操作較簡單，但是它可定制性較差。對于地理數據而言，數據的直接落點效果不好，而且數據量達到一定程度后，前端壓力大，瀏覽器易卡死，數據吞吐量不夠大，數據集成度不夠好。ArcGIS作為ESRI公司推出的GIS行業領先的桌面端全平臺，制作地圖專業性較強，ArcMap的地圖可視化功能較為完善。在制圖過程中，有地理數據庫做支撐，方便靈活的要素編輯修飾、自制符號庫、地圖標注樣式多樣、符號優先級設置等都帶來了良好的交互制作體驗。但是對于地圖樣式基本固定，需要批量自動化出圖的應用場景，或對渲染速度、渲染質量要求高的應用場景，ArcMap則不太適合。并且其在場景美觀方面還有所欠缺，可視化效果不夠好，還有提升空間。Spark是一個最初由加州大學伯克利分校AMPLab開發的開源集群運算框架，它可看作是一個通用大數據計算平臺,可以解決大數據計算中的批處理、交互查詢及流式計算等核心問題。在數據可視化方面，Zeppelin可以作為Spark的解釋器,進一步提供基于Web頁面的數據分析和可視化協作。可視化結果可以輸出表格、柱狀圖、折線圖、餅狀圖、點圖等，但是無法提供更為復雜的交互分析手段，并且Spark相關技術搭建麻煩，可處理大量數據但不是專業作圖工具，可視化效果不一定好。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術的目的旨在提供一種大數據量的時空線數據可視化方法，解決了超大線數據量在可視化方面難以全部加載的問題，同時保證全局層面的可視化效果和全量數據加載出來效果的一致性。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種大數據量的時空數據可視化方法，具體步驟為：S1：上傳大數據量的時空數據；S2：依據線數據特點判斷上傳的時空數據是否為線數據，對時空數據進行篩選，篩選出為線數據的時空數據；S3：根據線數據兩個端點和經緯度落點，并連接每條數據的起點、終點組成線數據；S4：將所有的線數據看作是落在一張畫布上，所述畫布的大小由線數據的經緯度范圍決定，并根據線數據的數量在畫布上繪制不同規格的柵格；S5：起點落在同一個小柵格里面且終點也落在同一個小柵格里面的多條線數據合并為一條線數據，且合并后線數據的起點在原先起點小柵格的中間位置，合并后的終點在原先終點小柵格的中間位置，合并后的權重為小柵格里面所有線數據的權重之和；S6：將處理之后的時空數據進行可視化處理，對處理之后的時空數據采用開源的ECharts框架進行可視化，使可視化效果更加豐富美觀，且速度更快，更有助于對數據進行分析解譯，提高數據的使用價值。進一步地，所述S1中上傳的時空數據必須包括經緯度。進一步地，所述S2中線數據包含起點的經緯度、終點的經緯度，起點終點連接的權重字段。進一步地，所述S4中規劃柵格的原則為：根據線數據的數量在畫布上繪制不同規格的柵格，若數據量超過70萬，包括70萬，則每個柵格大小設為8×8，數據量低于70萬，則每個柵格大小設為4×4。進一步地，所述S5中合并后線數據的起點在原先起點小柵格的中間位置，合并后的終點在原先終點小柵格的中間位置，合并后的權重為小柵格里面所有線數據的權重之和。本專利技術的有益效果在于：本專利技術采用首先大數據量時空數據的上傳，識別線數據，如果不是線數據則刪除掉該條數據，若是線數據則連接數據的起點、終點，使單獨的點數據變為線數據，然后定制柵格，判斷線數據中起終點是否在同一個柵格位置，如果在同一個柵格位置，則合并它們，最終將返回的線數據進行數據可視化，解決了超大線數據量在可視化方面難以全部加載的問題，同時保證了數據直觀美觀的可視化效果，且可視化的速度更快，更有助于對數據進行分析解譯，提高數據的使用價值。附圖說明附圖1為本專利技術的方法流程圖；附圖2為ArcGIS軟件直接落點；附圖3為ArcGIS軟件調整可視化之后的圖；附圖4為本專利技術方法做的可視化圖(一)；附圖5為本專利技術方法做的可視化圖(二)附圖6為本專利技術方法的技術展示圖。具體實施方式下面，結合附圖以及具體實施方式，對本專利技術做進一步描述：實施例一如圖1所示，一種大數據量的時空數據可視化方法，具體步驟為：第一步：上傳大數據量的時空數據；因為是時空數據，所以上傳的時空數據中的每條數據必須包括經緯度和連接的權重字段信息，可以上傳幾百萬、幾千萬的數據量；第二步：判別上傳的時空數據中哪些數據是線數據；線數據判別原則：線數據包含起點、終點、經緯度和連接的權重，如果該條數據未包含起點、終點、經緯度和連接權重，則刪除該條數據，其中連接權重主要表示起點和終點之間連接線的粗細；該步驟的主要作用是清除掉上傳的時空數據里面的臟數據，若是線數據，則進行下一步的操作；第三步：經過第二步的篩選之后，根據線數據起點、終點的經緯度落點，落完點之后連接每條數據的起點和終點，組成線數據群；此時落點完的數據是雜亂無章，且無任何規律的，可視化效果極差，如圖2所示；第四步：定制柵格；定制柵格的目的是為了后續步驟中合并那些起點落在同一個柵格上且終點在同一個柵格上的線數據；如下圖6所示，將整個線數據看作都落在一張畫布上，則根據數據量的多少和畫布大小將該畫布定制成許多個長寬一樣的細小柵格，提升可視化效果，讓用戶可以進行數據分析，如下圖6中間的圖所示。第五步：得到定制后的柵格之后，則將那些起點在同一個柵格里面且終點也在同一個小柵格里面的多條線數據合并為同一條線數據；例如有十條線數據的起點在同一個小柵格內，終點都落在了另外一個本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種大數據量的時空數據可視化方法，其特征在于，具體步驟為：/nS1：上傳大數據量的時空數據；/nS2：依據線數據特點判斷上傳的時空數據是否為線數據，對時空數據進行篩選，篩選出為線數據的時空數據；/nS3：根據線數據兩個端點和經緯度落點，并連接每條數據的起點、終點組成線數據；/nS4：將所有的線數據看作是落在一張畫布上，所述畫布的大小由線數據的經緯度范圍決定，并根據線數據的數量在畫布上繪制不同規格的柵格；/nS5：起點落在同一個小柵格里面且終點也落在同一個小柵格里面的多條線數據合并為一條線數據，合并后線數據的起點在原先起點小柵格的中間位置，合并后的終點在原先終點小柵格的中間位置，合并后的權重為小柵格里面所有線數據的權重之和；/nS6：將處理之后的時空數據進行可視化處理，對處理之后的時空數據采用開源的ECharts框架進行可視化，使可視化效果更加豐富美觀，且速度更快，更有助于對數據進行分析解譯，提高數據的使用價值。/n

【技術特征摘要】
1.一種大數據量的時空數據可視化方法，其特征在于，具體步驟為：
S1：上傳大數據量的時空數據；
S2：依據線數據特點判斷上傳的時空數據是否為線數據，對時空數據進行篩選，篩選出為線數據的時空數據；
S3：根據線數據兩個端點和經緯度落點，并連接每條數據的起點、終點組成線數據；
S4：將所有的線數據看作是落在一張畫布上，所述畫布的大小由線數據的經緯度范圍決定，并根據線數據的數量在畫布上繪制不同規格的柵格；
S5：起點落在同一個小柵格里面且終點也落在同一個小柵格里面的多條線數據合并為一條線數據，合并后線數據的起點在原先起點小柵格的中間位置，合并后的終點在原先終點小柵格的中間位置，合并后的權重為小柵格里面所有線數據的權重之和；
S6：將處理之后的時空數據進行可視化處理，對處理之后的時空數據采用開源的ECharts框架進行可視化，使可視化效果更加豐富美觀，且速度更快，更有助于對數據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王浩，馬星，陳海洋，阮浩德，張周權，
申請(專利權)人：廣東省城鄉規劃設計研究院，
類型：發明
國別省市：廣東;44