[发明专利]一种基于堆叠树图的复杂数据可视化方法及设备

权利要求书

1.一种基于堆叠树图的复杂数据可视化方法，对于待显示的复杂数据集DS，其所包含的数据带有时间属性和层次关系，对数据集DS的可视化处理包括如下步骤：

A.对数据集DS按照其所包含数据本身的时间属性和层次关系进行层次化处理，使之生成树型数据结构；

B.将生成的树型数据结构映射为二维平面上的堆叠树图；

C.在显示平面上绘制并显示所述的堆叠树图。

2.如权利要求1所述的复杂数据可视化方法，其特征是，步骤A如下实现：

A1.按照数据集DS中n个采样时间段，将数据集DS划分为n个时间子集，即DS＝{T₁，T₂，…，T_j，…，T_n}；

A2.根据数据集DS中的m个分类，将每个时间子集T_j划分m个类子集，即K_1j、K_2j、…、K_ij、…、K_mj；

A3.将每一个子集K_ij，按其中数据的层次关系构造子树K_ij；

A4.以数据集DS为根，T_j为第一层节点，K_ij为第二层节点构造树TDS；

A5.计算树TDS中每个节点的量值，其中叶子节点的量值即为该数据元素的值，非叶子节点的量值等于其下层所有子节点的量值之和，至此，数据集DS构造成了一个树型数据结构。

3.如权利要求2所述的复杂数据可视化方法，其特征是，步骤B如下实现：

B1.设置二维平面直角坐标系，横轴为时间，纵轴为各分类的量值；

B2.对每个采样时间段，在时间轴上用长度为w的线段来表示，用一个宽为w高为T_j量值Value(T_j)的矩形R_j表示时间子集T_j；

B3.用矩形R_j中的m个子矩形R_ij表示分类子集K_ij，矩形R_ij的宽为w，高则为Value(K_ij)，至此即按数据集的时间属性及分类属性，将树型结构的第一层及第二层节点以柱状堆叠图的形式展现出来；

B4.对每一个分类矩形R_ij构造嵌套树图，至此即将数据集DS映射为堆叠树图。

4.如权利要求3所述的复杂数据可视化方法，其特征是，步骤B4中，对每一个分类矩形R_ij，采用基于有序原则的中值划分布局算法HalfDice，在分类矩形R_ij中构造嵌套树图。

5.如权利要求1所述的复杂数据可视化方法，其特征是，在可视化完毕的图形基础上为用户提供选择、查看细节的交互方式。

6.如权利要求5所述的复杂数据可视化方法，其特征是，为用户提供图例选择功能，用户通过点击代表分类数据的图例来进行选择，从已选分类中选择需要查看详细信息的类别，根据用户所选类别，读取数据，重新绘制图形。

7.如权利要求5所述的可视化方法，其特征是，当用户将鼠标悬停于某一子块时，使用标签说明显示详细信息说明。

8.一种基于堆叠树图的复杂数据可视化设备，其特征是，该设备由显示屏、数据存储处理装置、图像处理装置和输入设备组成；其中，

显示屏，用于显示数据集的可视化结果；

数据存储处理装置，用于对包含时间属性和层次关系的数据进行存储以及数据筛选、过滤分类和统计，所述数据被处理为树型数据结构进行存储；

图像处理装置，用于将生成的树型数据结构映射为二维平面上的堆叠树图，然后在显示屏上进行绘制；

输入设备，用于帮助用户实现与数据集的交互。

9.如权利要求8所述的复杂数据可视化设备，其特征是，为用户提供图例选择功能，用户通过点击显示屏上显示的代表分类数据的图例来进行选择，从已选分类中选择需要查看详细信息的类别，根据用户所选类别，读取数据，重新绘制图形。

10.将权利要求1-8所述的复杂数据可视化方法应用于农药残留数据检测分析。