理查德·科勒,博士,博士
CEO,Visual Data Analytics,LLC
Visual.Data.Analytics@outlook.com.

绘制各种类型数据的冲浪者的灵活性令人印象深刻。然而,随着角度的变化,冲浪者的多功能性也可以进一步扩展,以覆盖全新的一类情节。视觉数据分析通常使用冲浪者将时间序列数据绘制为图像(栅格)映射。这允许通过大多数显示基于时间的数据的大多数其他方式来允许对大型时间数据集进行可视化和理解。

通过将日期转换为两个时间坐标,可以进行“时间映射”。X轴是短期时间步骤(例如日常),而Y轴是较长的时间步长(例如年份)。通过使X轴增加到右侧和Y轴向上增加,数据落入图的第一象限内。

网格格式用于Genearte时间映射的数据

上面是用于生成时间映射的网格格式的示例(Koehler,2004)。
来源:http://arizona.openRepository.com/arizona/Handle/10150/280516.

例1

这种冲浪情节的一个很好的例子是Lees Ferry,Az Streamflow记录(站09380000)的USGS Colorado河。这个特殊的位置是美国西部最重要的水资源之一。李的渡轮位于上下科罗拉多河流域之间的分裂。可以找到广泛的政治和法律“河流法”:http://www.azwater.gov/azdwr/statewideplanning/crm/lawoftheriver.htm

Lees Ferry网站是Glen Canyon Dam / Lake Powell下游的一英里,是大峡谷国家公园的上游。河里水的时序和分配对一系列用户来说都很重要。由于该车站在施工峡谷大坝建设之前,记录显示了坝后和后部流动,以实现有趣的比较。

对于下面的传统水文,X轴是时间(每日值),而Y轴是流流量的体积(每秒一立方英尺=每分钟448.8加仑)。

美国地质调查局的传统水文图

以上是美国地质调查局(USGS)提供的传统水文图。
来源:http://waterdata.usgs.gov/usa/nwis/uv?09380000

虽然传统的水文中有一些模式明显,但只隐藏了丰富的信息。这是冲浪者的力量发挥作用的地方。下面是绘制作为冲浪者中的光栅时映射(图像地图)的相同数据集的地图。此地图显示了许多以前隐藏的模式。模式的关键如下所示。

Surfer 2D和3D建模软件:作为时间地图建模的水文数据

相同的数据被绘制为冲浪者中的光栅时间映射(图像映射)。时间模式更容易辨别。
数据源:http://waterdata.usgs.gov/usa/nwis/uv?09380000

例2.

另一个有趣的时间地图是在哥伦比亚河上游的成人奇努克三文鱼游泳。有鱼梯子结构来帮助鲑鱼旁路Bonneville Dam。传统的显示使用线条图和意大利面图。在这种情况下,只有五年的日常数据显示为10年的平均数据。

成人Chinook段落的线绘制随着时间的推移

通过DAM的Chinook Salmon的数量通常显示为一系列线图。主要的
图案易于辨别,但难以识别的小图案或季节变异性。
来源:http://www.fpc.org/

当数据被绘制为冲浪者中的光栅时间映射时,可以识别更多的时间模式。

Surfer 2D和3D建模软件:70年的Chinook Salmon数据作为时间映射显示

当通过水坝的Chinook三文鱼的数量显示为冲浪者的光栅时间映射,
更容易识别时间变异性。
数据源:http://www.nwd-wc.usace.army.mil/

春天的奔跑可以看作是4月下旬的日常鱼类数量,夏季奔跑是在6月份,从1975年到2000年的明显低计数,秋天的跑步是九月后期,过去几年的显着增加。

创建光栅时间地图的步骤

创建时间地图需要的步骤少得惊人。关键是在输入文件中格式化日和年。下面使用一个Excel电子表格作为指南,尽管其他程序也可以使用。下面是使用日历年的公式。x轴是日,Y轴是年。Z值将是时间序列,如流量。将输入数据排列为:A列=天数(x), B列=年(y), C列=值(z)

将数据转换为时空数据的公式,以便在冲浪者中显示

将数据转换为具有三列数据(x,y和z)的格式。x列是
日历年的日期,y列是日历年,第三列是数据变量。

按照正确的格式拥有数据,您可以使用以下步骤创建Surfer中的时间映射:

      1. 点击网格|数据
      2. 在里面网格数据对话框,使用以下网格选项:
        1. 设定格栅方法最近的邻居,如您想在没有插值的情况下在每个网格节点处放置z值。
        2. 点击高级选项按钮,并在一般的页面,设置范围1范围2价值观搜索要小于节点之间的距离,例如0.001。这确保了缺少数据不会估计。点击好的
        3. 在里面网格线几何形状部分,章节间距值取决于正在使用的单元。对于x =天和y =岁,间距通常是1。
Surfer 2D和3D建模:网格参数创建时间映射
使用最近的邻居格栅法和一个间距x =天和y =岁的1。
  1. 输入选项值并为网格文件指定名称后,单击好的
  2. 然后可以使用生成的GRD文件来创建图像文件。点击地图|新|图像地图
  3. 选择创建的GRD文件,然后单击打开
  4. 选择图像层在这一层对象管理器在这一点物业经理,在这方面一般的页:
      1. 取消选中插入像素
      2. 取消选中启用山丘阴影
    Surfer 2D & 3D建模:调整属性来创建一个时间地图
    取消选中插入像素启用山丘阴影在图像层属性中。

      1. 默认的Colormap是地形但可以通过单击右侧的颜色按钮更改为另一个为您工作的颜色并选择任何其他预定义的Colormap。
      2. 请注意,ColorMap可以选择使用对数刻度。如果网格中的Z范围大,则使用此比例可以帮助拔出比线性刻度更多的模式。要启用此功能,请单击颜色右侧的(...)按钮。在里面COLOROMAP.对话框,检查对数缩放然后点击好的
    冲浪者2D和3D建模:调整对数比例的彩色地图
    当网格的z范围很大时,您可能会强调模式
    使用对数缩放的Colormap。这将保持一些大值
    从占据颜色范围。

    1. 通过检查添加颜色刻度显示颜色刻度复选框。
  5. 您可以通过添加轴标题将Finishing触摸添加到地图,显示每个月的第一天的帖子层和月度标题。
Surfer 2D和3D建模软件:时间地图显示70年的数据

轴标题,帖子层和附加文本有助于完成时间映射。

显示时间数据作为光栅时间映射是传统线路和散点图的显着改进,以查看各个时间,小或大规模在模式中的大规模变化以及数据中的小规模变异性。以易于查看的方式,在一个地图中立即显示所有数据。

参考文献

  • 克勒,r . 2004。基于栅格的水文时序分析与可视化。博士论文,亚利桑那大学。亚利桑那州图森市pp189。

超出预期

去顶级