一、什麼是數據可視化
俗語有曰：文不如表，表不如圖。數據可視化就是藉助於圖形化手段，把最基本的數據進行處理、運算之後，通過可視化技術，深度挖掘、呈現背後深層次的指標、規律，並結合不同行業業務需求，清晰有效地傳達與溝通信息，給用戶帶來良好的視覺效果，降低用戶的理解難度，從而實現幫助各行業用戶駕馭數據，洞悉價值，提升決策效率和能力的目的。
二、大數據可視決策的關鍵技術
本文將從可視渲染技術、可視分析技術和可視決策技術三方面，對大數據可視決策的關鍵技術進行解析：
（一） 可視渲染技術
可視渲染技術主要包括基礎可視渲染技術和數據駕駛艙兩部分內容，其中，基礎可視渲染技術包括基礎可視渲染圖、地理空間可視渲染圖、組態圖等；數據駕駛艙則是將這些分析視圖組合起來進行綜合呈現。
1. 基礎可視渲染技術
基礎可視渲染技術是可視化手段裏最基礎的技術實現能力，其中包括基礎可視渲染圖（單態圖、統計圖、分佈圖、關係圖）；地理空間可視渲染圖（分佈圖、統計圖、關係圖）以及組態圖等視圖，並可基於時間、空間等多個維度進行呈現。
1.1 基礎可視渲染圖
1.1.1 單態圖
單態圖是對數據進行直接觀察，對數據簡單狀態的變化進行呈現的圖表，適用於對單一維度數據進行統計分析的應用場景。
1.1.2 統計圖
統計圖就是常見的統計分析圖表，有單柱圖/單條圖/折線圖/堆積圖/餅圖/環圖等，便於直接觀察數量的多少、比較數據間的差別等。
1.1.3 分佈圖
分佈圖是表現數據分佈態勢的視圖，有散點圖、雷達圖等，可應用於分析數據分佈態勢的場景。
1.1.4 關係圖
關係圖是用於呈現海量數據間關聯關係的視圖，有：拓撲圖、桑基圖、標靶圖等，可應用於探究簡單關係的場景。
1.2 地理空間可視渲染圖
地理空間可視渲染圖是在二三維態勢地圖基礎上疊加可視化分析圖表，以呈現數據變化及規律的視圖，包括地理空間分佈圖、地理空間統計圖、地理空間關係圖等分析視圖。
1.2.1 地理空間分佈圖
地理空間分佈圖是在地理空間下表現事物空間分佈位置與範圍的視圖，有地理空間散點圖、節點軌跡圖、熱圖、星光圖等，可應用於車輛位置分佈監測、區域人員密度監測等地理空間分佈應用場景。
如上圖所示，我們基於各管理要素的地理座標，通過散點圖直觀展示地鐵站、攝像頭、政府機構、警情事件等管理要素的位置、分佈；通過節點軌跡圖，直觀展示車輛的實時位置和運行軌跡，可便於用戶高效、全面掌握多領域管理要素的時空分佈特徵。
1.2.2 地理空間統計圖
地理空間統計圖是將常見的統計分析圖表疊加在二三維態勢地圖顯示的視圖，有單柱圖、簇狀柱圖、堆積柱圖、氣泡圖等，便於在大範圍內更直觀把握地理空間數據的多少、比較地理空間各數據間的差別等。
如上圖所示，對區域內經濟發展指標以地理空間柱圖進行統計分析，直觀展示區域內各地經濟發展水平，可便於用戶直觀、高效、全面掌握各地經濟發展的空間分佈特徵。
1.2.3 地理空間關係圖
地理空間關係圖是基於地理信息系統，通過熱點圖、鏈路圖等視圖呈現海量數據間關聯關係，可應用於地理空間探究數據關係的應用場景。
圖中，我們基於三維態勢地圖，通過三維地理空間鏈路圖來展示全球出入境人員的流動態勢。
1.3 組態圖
組態圖是指通過可視化手段對模型對象進行仿真，並通過數據驅動模擬、反映、展現對象的運動狀態、工藝流程、外觀效果等，通常面向工業、航天軍工、能源電力等行業領域。
圖中，對機械臂進行仿真演示，並通過數據驅動，真實再現機械臂的運動過程、姿態以及狀態。
2. 綜合數據駕駛艙
數據駕駛艙是指：把基礎可視渲染技術中的各類可視分析圖表組合起來，通過一個可視化頁面來呈現。它可以集成單態圖、統計圖、分佈圖、空間圖、組態圖等多大類、近百種可視分析視圖，對數據進行多維聯動分析，實現數據的多維度並行展示、分析；適用於需要並列監測多類數據的決策領域，例如企業管理者判定企業的各品類經營情況的場景，通過對各品類經營狀況的綜合呈現，全面掌握企業經營態勢。
（二） 可視分析：可視渲染+分析計算模塊
可視分析技術是在渲染技術的基礎上，結合一定的分析計算模塊，對最基本的數據進行處理、運算，挖掘深層次的價值、規律，再將數據規律、關係等指標以最佳視覺表現形式進行呈現的技術，從而使複雜晦澀的數據態勢、規律，清晰易懂、一目瞭然，爲管理者提供充分的決策支持，具體表現形式有數據統計分析、關係挖掘分析、推演仿真分析、活動規律、分佈熱區、最優中心等衆多可視分析方法。
我們可以通過幾個實際應用的案例，感性地認識一下什麼是可視分析，以及可視分析的作用。
1. 推演仿真分析
推演仿真分析是通過可視化技術手段，對作戰過程、設備運行過程等進行仿真、模擬與推演的分析方法。通過接入行業模型算法、仿真引擎數據，對作戰過程以及設備運行的態勢進行仿真、模擬與推演，輔助決策人員根據業務需求進行推演仿真，對業務數據進行可視分析。廣泛使用於軍事聯合作戰、設備運行仿真推演等領域。
例如軍事聯合作戰推演仿真可視分析應用場景。軍事聯合作戰推演仿真可視分析可有效規避傳統沙盤作業、圖上作業短板。基於作戰模型、交戰規則和基礎數據,通過推演仿真可視分析完成對作戰方案中各類行動以及裝備的仿真、模擬和推演，爲軍事聯合作戰提供完整的推演仿真方案，輔助用戶評估作戰方案的科學性、有效性和可行性,爲作戰方案優化提供定量和定性的參考依據。
圖中是對戰鬥機運動過程的推演仿真，真實模擬了戰鬥機的行進過程中的狀態、姿態運動路線等信息。
2. 活動規律
活動規律可視分析是將自然界、社會、以及自然界與社會之間必然、本質、穩定和反覆出現的聯繫展現出來的分析方法，可應用於人員/車輛出行活動規律、早高峯時間規律、氣象變化規律等規律分析領域，有助於管理者掌握綜合態勢規律，爲業務決策提供支持。
例如颶風活動規律可視分析。海量的颶風氣象數據十分雜亂，從發生時間、影響區域等單一維度觀察數據，很難發現颶風的活動規律，通過可視分析，能夠將颶風發生過程和社會影響之間的因果聯繫以三維可視分析圖表直觀展現出來，有助於管理者洞悉颶風活動變化規律，爲災害預防、應急處置等業務領域提供決策依據。
圖中將颶風運動的軌跡、方向、範圍等要素進行了可視分析呈現，使颶風活動規律直觀可見。
3. 分佈熱區
分佈熱區是利用可視渲染、可視分析技術對數據集中程度進行分析，將分佈情況通過可視化手段進行直觀呈現的視圖。可應用於人員密度、網站訪客興趣偏好等熱區分析領域，提高熱區數據直觀呈現能力，輔助用戶快捷掌握數據熱區分佈區域，爲業務決策提供支持。
例如人口分佈熱區可視分析。政府以往的數據指標多是以紙面報告、二維表等方式呈現，看起來非常枯燥，要讀懂這些報告也不是一件容易的事，城市管理者面對龐雜的人口數據，簡單的數據分析圖表無法直觀呈現人口分佈情況，運用人口分佈熱區可視分析可直觀、高效觀察到各地區人口分佈、密度等信息，爲政府進行人口流動管理、區域經濟調控提供決策支持。
圖中以不同顏色標識不同區域人口密集程度，直觀呈現人口分佈範圍、規律等信息。
4. 最優中心
最優中心是對數據按照某一維度進行分析，對峯值點進行可視化呈現的手段；可應用於查找經濟發達地區、最優空氣質量地區等最優中心分析領域，有助於用戶直觀掌握峯值數據分佈，爲業務決策提供輔助支撐。
例如出租車停靠分佈可視分析應用場景。出租車軌跡具有分佈廣、數據量大等特點，利用常規的統計分析圖表統計出租車的運行軌跡，並計算出停靠熱區，是一件十分困難的事。通過最優中心可視分析，結合時空統計維度，可輕鬆對出租車運行軌跡進行分析，並智能分析出最優中心點，輔助城市管理者對出租車配套的相關服務，如充電樁、公共廁所、餐飲等進行資源合理分配，爲管理者進行選址、佈局、規劃等業務提供決策支持。
圖中綠色軌跡是出租車運行軌跡，黃色聚集點是出租車經常停靠的地點，通過最優中心可視分析，依次推斷電動車運行規律，可直觀呈現出充電樁規劃選址的最優地點。
5. 柵格聚簇
柵格：將空間分割成有規律的網格，每一個網格稱爲一個單元，並在各單元上賦予相應的屬性值來表示實體的一種數據形式。
聚簇：提高某個屬性(或屬性組)的查詢速度，把這個或這些屬性上具有相同值的元組集中存放在連續的物理塊。廣泛適用於城管、電力等大範圍態勢監測的領域，以提升大規模數據觀察分析效率。
例如在商業選址應用場景，通過柵格可將監測區域劃分成一個個網格區域，細化監測粒度；同時利用聚簇將大範圍電費、耗電量進行直觀呈現，爲用戶選擇適合的地址提供決策支持。
（三）可視決策支持：可視分析+行業業務決策需求
可視化的最終價值是要應用到行業中去，爲行業決策提供科學依據。可視決策支持是在可視渲染技術、可視分析技術的基礎上再結合上行業業務決策的需求，面向特定的行業業務領域，爲用戶提供決策支持的技術。
以智慧城市、智慧公安、智慧園區爲例：
1. 智慧城市——產業經濟
集成城市發改委、財政、審計、工商、統計等部門現有資源，將城市主要經濟指標、產業結構及分佈數據以三維柱圖、熱圖等形式進行可視化分析，實現多指標數據的並行監測分析，全方位體現城市產業經濟運行態勢，展現城市經濟、產業發展狀況，爲城市經濟發展規劃、產業結構調整等提供決策依據。
2. 智慧公安——治安態勢
基於地理信息系統，將城市街道、地標點、建築物、機動目標、視頻數據等要素信息進行詳細展現，對轄區警力資源分佈、實時警情信息、接處警情況、重點人員活動規律、輿情信息等治安要素進行可視化分析，實現管轄區域內“人、車、地、事、物”的全面監控，輔助公安部門綜合掌控大範圍城市治安態勢。
3. 智慧園區——智能樓宇
基於地理信息系統，通過三維建模，對園區內外部環境、空間結構進行三維展示，高度融合園區各領域現有數據資源，對園區資產、基礎設施、能效、環境空間等管理領域的關鍵指標進行綜合監測分析，輔助管理者全面掌控園區運行態勢，實現園區人、事、物統一管理，園區綜合運營態勢一屏掌握。
三、數據可視決策 助力管理者運籌帷幄
數字冰雹可視化決策平臺在充分整合、挖掘、利用信息技術與信息資源的基礎上，挖掘數據信息的最大價值，實現對行業各領域的精確化監測、分析與呈現，從而充分提高用戶決策的能力和效率，這也是數字冰雹深耕可視化領域的初心和目的。
數字冰雹作爲大數據可視化領域的探路先鋒，今後，數字冰雹將繼續發揮助力作用，不忘初心、砥礪前行，幫助各行業用戶提供成熟的可視化解決方案，幫助管理者實現駕馭數據，洞悉價值，讓大數據真正爲用戶創造價值！
本文由大數據可視化分析決策系統供應商-數字冰雹原創。
圖中系統截圖來自數字冰雹。
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