關于農(nóng)普數(shù)據(jù)的可視化問題的探討

楊曉鋒

（黑龍江省計算中心，哈爾濱 150040）

將農(nóng)普數(shù)據(jù)進行采集、分析、存儲、融合，并進行可視化展示，能夠顯著凸顯農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民經(jīng)濟的動態(tài)變化，有助于準確把握農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢，促進農(nóng)業(yè)字眼的優(yōu)化配置，以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的長遠發(fā)展。

1 數(shù)據(jù)可視化技術的發(fā)展

1.1 數(shù)據(jù)可視化技術的概述

數(shù)據(jù)可視化（Data Visualization）技術主要是指利用借助于計算機信息技術和圖像處理技術，將數(shù)據(jù)轉換為圖像信息，以實現(xiàn)“數(shù)據(jù)視覺”，從而清晰有效地傳達與溝通信息，為科學的決策提供依據(jù)。數(shù)據(jù)可視化技術包含了幾個基本要素：數(shù)據(jù)空間、數(shù)據(jù)開發(fā)、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)可視化，這些要素共同實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化技術額交互性、多維性和可視性。目前，這項技術已經(jīng)廣泛的應用于醫(yī)學、氣象報告、航天工程、油氣勘探、電子通信等多個領域，成為社會廣泛討論的焦點，數(shù)據(jù)可視化技術的發(fā)展促進了成熟的科學可視化領域與較年輕的信息可視化領域的統(tǒng)一。

1.2 數(shù)據(jù)可視化技術的發(fā)展階段

數(shù)據(jù)可視化領域起源于上個世紀中期，當時，人們利用計算機創(chuàng)建出了首批圖形圖表。隨著計算機運算能力的迅速提升，“科學可視化”（Scientific Visualization）的理念逐漸出現(xiàn)在人們的視野之中，人們開始意識到在科學與工程實踐當中應用計算機圖形學技術進行建模和模擬，能夠實現(xiàn)對數(shù)據(jù)模式、特點、關系以及異常情況的更全面的闡釋。到二十世紀90年代初期，人們發(fā)起了一個新的，稱為“信息可視化”（Information visualization）的研究領域，與科學可視化相比，信息可視化則側重于抽象的異質性數(shù)據(jù)集。而到21世紀，學可視化與信息可視化已經(jīng)逐漸被“數(shù)據(jù)可視化”所涵蓋，并且該概念仍然在不斷的演變和擴展，為人們挖掘數(shù)據(jù)規(guī)律，探索真實世界提供技術支持。

2 農(nóng)普數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)的應用思路

2.1 專題地圖技術

專題地圖（thematic map），又稱特種地圖，是指依據(jù)主題要求構建完善而詳盡的專業(yè)化地圖，具有特殊性、多元性、多樣性、前瞻性的特征，能夠直觀有效的分析出區(qū)域地理特征。一般來說，專題地圖主要包含了兩個要素：主題要素和底圖要素。主題要素是指專題地圖所要表達的主體，直接決定地圖設計的整體基調和中心；底圖要素是指制作專題地圖的地理基礎，反映主題要素和周圍環(huán)境之間的密切關系，是專題地圖的基底。針對不同的專題要素，可以使用不同的表示方法，對于點狀要素可以使用定點符號法來表示，該方法能夠準確的表示題要素的空間分布及其數(shù)量和質量特征；對于線狀要素可以使用線狀符號法，利用不同的顏色和圖形表示線狀要素的質量特征；對于面狀要素的表示方法更具有多元性，可用質底法、等值線法、范分級比值法、三角形圖表法等多種方法表示專題要素的發(fā)展特點和水平[1]。例如，可以利用地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）設計農(nóng)業(yè)專題地圖，利用專題符號點位來表示村屯、農(nóng)業(yè)種植區(qū)域、河流以及交通干線的具體位置，并使用不同的顏色對相應的區(qū)域進行調色和加粗設計，以完善專題內(nèi)容的補充。在專題內(nèi)容添加完畢之后，要對底圖內(nèi)容進行整飾修改，調整顏色過于靚麗或者內(nèi)容過多的部分，并對不必要的元素進行選擇性刪減，以更加突出地區(qū)的地貌類型、降水量、氣溫變化、農(nóng)作物分布等數(shù)據(jù)信息。在編繪完成之后導出BPS格式的圖幅并進行保存。

2.2 多維數(shù)據(jù)分析技術

多維數(shù)據(jù)分析（Multidimensional Data Analysis System）是以數(shù)據(jù)庫倉庫為基礎的數(shù)據(jù)分析處理技術，能夠通過切割、鉆取、旋轉等操作表現(xiàn)實際的生產(chǎn)能力相對于理論產(chǎn)能的比率，即全局設備效率（Overall Equipment Effectiveness，簡稱OEE）。將多維數(shù)據(jù)分析應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中去，能夠通過多種圖表的綜合分析，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)不同環(huán)節(jié)、不同時間段的對比分析，以促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學化和以及合理化。例如，可以利用多維數(shù)據(jù)處理方法將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時間數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、生產(chǎn)組織數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)以及衍生數(shù)據(jù)利用計算機信息技術編制成相應的生產(chǎn)記錄數(shù)據(jù)表單[2]，并將該表單中的數(shù)據(jù)進行逐層的分析和解讀，從宏觀和微觀兩個方面觀察農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以促進農(nóng)業(yè)決策的科學性。此外，多維數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中還嵌入了氣泡圖、趨勢圖、柱形圖、等多種可視化圖形，可滿足用戶的多樣化的統(tǒng)計分析需求，并且該系統(tǒng)中的設計可以支持跨年的數(shù)據(jù)查詢和對比分析，有利于農(nóng)業(yè)的數(shù)據(jù)的可視化發(fā)展。

3 結束語

綜上所述，將專題地圖技術和多維數(shù)據(jù)分析技術應用于地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，能夠清晰的展現(xiàn)農(nóng)業(yè)地理環(huán)境信息以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的動態(tài)變化，以提升農(nóng)業(yè)決策的科學性。