森林虫害防治数据可视化文献综述
摘要:数据可视化是关于数据视觉表现形式的科学和技术研究。数据可视化技术充分使用图形、图像处理、计算机视觉 和用户界面来表达、建模和显示立体、表面、属性和动画,对数据加以可视化解释。森林虫害防治数据可视化是可视化技术在林业方面的运用。病虫害的发生严重的降低了森林所给予的生态效益和经济效益。森林虫害的防治工作是目前森林发展的重点。当前森林虫害数据在收集的过程中,表现出数据量大、更新速度快、隐含信息多的特征,增加了检索、统计的难度,传统数据处理模式已经不能满足林业数据资源的发展特点。因此,构建相关数据可视化系统是极为必要的。通过数据可视化系统对复杂的森林虫害数据进行有效分析,然后在数据中找出相关的联系,最后在掌握数据特点的基础上进行预测,必将会在森林虫害防治的发展、规划中起到引导作用。
关键词:森林虫害防治、数据可视化 、可视化系统
- 研究背景
森林作为一个国家的重要资源,拥有着大量的生态和经济效益。目前,由于沙尘暴以及雾霾的频繁发生,人们对于森林的重视逐年加深,扩大了绿化面积。然而,森林也会“生病”,病虫害的发生严重的降低了森林所给予的生态效益和经济效益。目前森林存在的灾害有病虫害、鼠害等等。森林因这些病害造成的损失十分巨大,据统计约是火灾的十几倍。因此,森林病虫害的防治工作是目前森林发展的重点。然而我国森林资源数据丰富,信息量大,关系错综复杂,传统的检索和统计技术存在很大的局限性,不能有效地实现数据资源的分析与统计。这阻碍了森林虫害防治工作的进行,难以及时根据相应的虫害情况制定相应的防治措施。实践证明可视化数据挖掘技术在数据挖掘中具有更大的优势,可以应对复杂的森林虫害数据资源,进行数据特征以及空间数据关系的分析,从而找出大量的隐性数据,掌握数据在发展中的规律。[[1]]数据可视化可以帮助人们更快地理解数据,它可以突出显示一个大的数据量,并且业务人员可以快速地发现关键点。同时它具有非常强大的展示巨量数据的能力,海量的数据只需要使用图表展示就可以做到。数据可视化提高了解释信息的能力,因为从海量的数据和信息中寻找联系并不容易,图形和图表即可一目了然,使得它简单而有效地概括数据。
- 森林虫害防治数据可视化的意义和目的
我国森林虫害数据丰富,信息量大,关系错综复杂,传统的检索和统计技术存在很大的局限性,不能有效地实现数据资源的分析与统计。同时相关虫害防治技术较多,需要根据相关虫害实情制定相关防治措施。实践证明可视化数据挖掘技术在数据挖掘中具有更大的优势,可以应对复杂的林业数据资源,进行数据特征以及空间数据关系的分析,从而找出大量的隐性数据,掌握空间数据在发展中的规律。根据以上有价值的信息资源可以模拟出各地区森林虫害大概的趋势,同时不断发现大量的隐性资源从而为森林资源未来的发展规划提供方向。通过森林虫害防治数据可视化,解决当前虫害数据在收集的过程中,表现出数据量大、更新速 度快、隐含信息多的问题。同时,森林虫害数据本身具有复杂化、多元化、动态化、空间化等不确定的特点,增加了检索、统计的难度,通过数据可视化系统对复杂性的数据进行有效分析,然后在数据中找出相关的联系,最后在掌握数据特点的基础上进行预测,推动森林虫害的防治的信息化的发展,推动防治手段的智能化制定。
3、国内外数据可视化技术发展现状
在如今的大数据时代,企业数据出现爆发式增长,利用大数据分析技术实现对数据的精细化运用,从而驱动业务增长已成为大部分企业的共识。[[2]]将大数据技术与可视化技术相结合,可为数据分析人员提供一种强大、高效的 数据分析工具,其能以一种更加直观的方式揭示数据背后隐藏的价值。
国外经过几十年的发展,在数据可视化的研究上取得了很大的进展,目前,已经有很多商业公司推出了数据可视化分析系统。如Tableau是可视化领域标杆性的探索性分析软件,起源于美国的斯担福大学的多维数据立方的可视化工具P〇laris。Tableau提供了拖放式界面,具有操作简单的特点。其设计目标是W可视的形式动态的呈现关系型数据之间的关联,并允许用户W所见即所得的方式完成数据分析和可视图表的报告的创建。
同时可视化技术仍然以较快速度继续更新发展,Bakic, A.M. , Mutka, M.W. , Rover, D.T. 提出了一种新的软件技术,用于复杂的并行和分布式系统的在线性能分析和可视化。[[3]]这些系统通常是异构的,它们需要具有性能分析和可视化的灵活集成和配置功能。[[4]]这种技术基于面向对象的框架,用于快速原型设计和可分发可视对象的开发。
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