冠肺炎疫情數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化方法研究統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)

1、題 目：新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化方法研究目 錄1 緒論11.1項(xiàng)目背景與意義11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.3本文內(nèi)容及組織架構(gòu)42 研究基礎(chǔ)52.1動(dòng)態(tài)可視化52.1.1時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化52.1.2動(dòng)態(tài)地圖52.2時(shí)態(tài)GIS62.2.1概念62.2.2主要功能62.2.3應(yīng)用領(lǐng)域72.3技術(shù)基礎(chǔ)83 疫情數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化設(shè)計(jì)83.1動(dòng)態(tài)可視化表達(dá)的目標(biāo)要求83.2時(shí)空過程動(dòng)態(tài)可視化方法93.3動(dòng)態(tài)可視化設(shè)計(jì)93.4項(xiàng)目可行性分析104 基于ArcGIS的動(dòng)態(tài)可視化實(shí)現(xiàn)過程114.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備114.2數(shù)據(jù)的連接與轉(zhuǎn)置114.3動(dòng)態(tài)圖生成124.4創(chuàng)建圖表144.5疫情動(dòng)態(tài)地圖15結(jié)論16謝辭17

2、參考文獻(xiàn)17新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化方法研究摘要：2020年，是人們共同奮斗的一年，在年初，突如其來的新型冠狀病毒肺炎疫情隨著春運(yùn)的人員大規(guī)模流動(dòng)在全國乃至全世界快速地蔓延，這之后疫情的相關(guān)動(dòng)態(tài)就每時(shí)每刻都牽動(dòng)著全球民眾的心。事實(shí)證明，信息的公開透明、及時(shí)有效和實(shí)事求是有利于疫情的防控。信息的可視化有利于對多樣化數(shù)據(jù)的挖掘，能將數(shù)據(jù)的特征、客觀規(guī)律及隱藏在背后的信息直觀地呈現(xiàn)出來。而數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化有利于普通用戶和管理人員快速對疫情數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷，預(yù)測發(fā)展?fàn)顟B(tài)。尤其是GIS中的時(shí)態(tài)GIS的發(fā)展和應(yīng)用，對具有時(shí)空特征的數(shù)據(jù)的描述有重大意義。本文以研究新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化方法為目的，在時(shí)

3、空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化、時(shí)態(tài)GIS等相關(guān)研究理論的基礎(chǔ)之上，利用信息技術(shù)可視化展示非空間、利用GIS挖掘新空間，并試圖將兩者的優(yōu)勢進(jìn)行充分的結(jié)合，最終設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)可視化。從而幫助公眾更直觀、快速地通過數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)化展示獲取他們所想了解的信息。關(guān)鍵詞：新冠肺炎;GIS;時(shí)空數(shù)據(jù);動(dòng)態(tài)可視化Study on Dynamic Visualization Method of COVID-19 DataAbstract: The year 2020 was a year of common struggle. At the beginning of the year, the sudden o

4、utbreak of new coronavirus pneumonia spread rapidly in the whole country and around the world along with the mass migration of people during the Spring Festival, and the dynamics of the outbreak have touched the hearts of people all over the world. Facts have proved that open, transparent, timely, e

5、ffective and realistic information is conducive to the prevention and control of the epidemic. The visualization of information is conducive to the mining of diversified data, which can visually present the characteristics, objective laws and hidden information of data. Dynamic visualization of data

6、 is helpful for common users and managers to analyze, judge and predict the development status of epidemic data. In particular, the development and application of temporal GIS in GIS is of great significance to the description of spatiotemporal data. Based on spatiotemporal data visualization and te

7、mporal GIS, this paper combines GIS technology with information visualization technology, and makes full use of GIS 'ability to mine spatial information and information visualization to show the advantage of non-spatial information. Thus help the public more intuitive, fast through the dynamic d

8、isplay of data to obtain the information they want to know.Key Words: COVID-19; GIS; spatio-temporal data; dynamic visualization1 緒論1.1 項(xiàng)目背景與意義眾所周知，在我國過去的十年間，像禽流感、甲型流感等公共衛(wèi)生事件對我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了不可忽視的損失。不幸的是2019年我國再次面臨一次重大的突發(fā)性公共衛(wèi)生事件-新興冠狀病毒，新興冠狀病毒比以往過去十年的任何一次衛(wèi)生事件更難以控制，可以說這是新中國成立以來，我國乃是全世界面臨的防控難度最大的一次衛(wèi)生安全事件。在其

9、于2019年12月末在武漢出現(xiàn)首例病毒性肺炎病例后，該病迎來了一次大范圍爆發(fā)。世界衛(wèi)生組織于2020年l月12日將它命名為SARS-CoV-2。WHO于2020年2月11日將其稱為“corona virus disease 2019”。新型冠狀病毒具有潛伏期長、傳播性強(qiáng)的的特點(diǎn)，往往通過呼吸飛沫傳染，因而也不易被人們察覺1。因?yàn)槭切露局甑某霈F(xiàn)，人們對其特點(diǎn)和流行規(guī)律缺乏認(rèn)識，不掌握或較少掌握防治方法，恰巧正逢春節(jié)的人流大遷徙，所以在前期出現(xiàn)快速傳播，大范圍擴(kuò)散，導(dǎo)致大量的人感染，并對人們的健康造成嚴(yán)重危害，給社會經(jīng)濟(jì)帶來重大損失。所以要了解每個(gè)地區(qū)的人員感染情況，每日數(shù)據(jù)的變化，并依據(jù)此施行有

10、效的措施，如封城、封路的方法，減少人員的流動(dòng)，從而減少新型冠狀病毒的傳播。而隨著技術(shù)的發(fā)展，新聞報(bào)道中對疫情狀況的簡單的文字描述不足以滿足人們對信息的認(rèn)知和了解，而是致力于讓信息借助圖形化手段，清晰有效地傳達(dá)與溝通信息?？梢暬夹g(shù)將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)變成文字、圖標(biāo)以及統(tǒng)計(jì)地圖的形式，方便人們查看以及幫助人們深入了解2，對于疫情相關(guān)信息而言，統(tǒng)計(jì)地圖這個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中重要的可視化形式可以作為展示疫情數(shù)據(jù)的一個(gè)有效方法。但是這種統(tǒng)計(jì)地圖只是靜態(tài)的表達(dá)，無法充分利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，造成了一種浪費(fèi)。而且用戶需要每天再次下載公布出的最新地圖，即無法達(dá)到實(shí)時(shí)的效果。所以在此基礎(chǔ)上能有效利用數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)可視化方法成為一大熱門方法

11、，它能讓人們實(shí)時(shí)獲取和了解疫情的情況，如哪里又新增確診。從而人們可以根據(jù)所獲取的這些透明、及時(shí)、屬實(shí)的信息來做出合理的判斷。最出名的是丁香醫(yī)生疫情實(shí)時(shí)地圖，也是持續(xù)更新最直接最及時(shí)的疫情動(dòng)態(tài)地圖，它主要通過疫情地圖的形式展示疫情實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，其疫情數(shù)據(jù)主要從各大官方渠道整合匯總。在此之前，空間技術(shù)不斷地被發(fā)展，并被各種應(yīng)用深入，因此有人在此基礎(chǔ)上提出，時(shí)間和空間數(shù)據(jù)模型的研究，并將建立和集成空間可視化技術(shù)作為研究的重點(diǎn)。例如，利用數(shù)據(jù)庫的資源達(dá)成網(wǎng)上空間的可視化，以及空間知識、空間信息的處理可視化3?，F(xiàn)有的時(shí)空數(shù)據(jù)可視化方法和技術(shù)，主要通過計(jì)算機(jī)的動(dòng)畫以及圖形圖畫完成，這為表現(xiàn)時(shí)空數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化提

12、供了極大地可能性，同時(shí)時(shí)空數(shù)據(jù)的展示也得益于GIS及其數(shù)據(jù)模型的進(jìn)步，這都為時(shí)空數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀數(shù)據(jù)可視化的目的是為了給人們提供一種更為直接的可視化交互環(huán)境。它主要是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行不同的組合及整理，這也就方便人們從數(shù)據(jù)的多個(gè)角度進(jìn)行觀察和解讀，換句話說，就是將數(shù)據(jù)看作是一個(gè)圖元，那么多個(gè)數(shù)據(jù)就是多個(gè)圖元集合，這樣研究者就可以從不同的視角分析圖元，即數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)主要具有交互性、多維性以及可視性的等特點(diǎn)：（1）首先是可視化技術(shù)的交互性。主要是指用戶或是研究者可以直接地相互管理和研究、甚至開發(fā)數(shù)據(jù)。（2）其次是可視化技術(shù)的多維性。數(shù)據(jù)可視化本身

13、就是可以從多角度、多視角進(jìn)行分析和研究的，因此，研究者也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分門別類、排列組合，并根據(jù)每個(gè)維的值來顯示。（3）可視性。數(shù)據(jù)可以用多種形式來展示，比如圖像、曲線、二維圖形、3D影像等。公眾可依此對數(shù)據(jù)的相互關(guān)系進(jìn)行可視化分析。數(shù)據(jù)可視化在流行病學(xué)中的最早應(yīng)用可以定位到1853年發(fā)生霍亂的倫敦。許多醫(yī)生覺得霍亂和天花是由“瘴氣”中的有害物所引發(fā)的。然而英國醫(yī)生John Snow（1813-1858）并不這樣想，他認(rèn)為污水是傳染源。他繪制了一張標(biāo)記有病例地點(diǎn)的地圖。他發(fā)現(xiàn)了大多數(shù)的病例都圍繞這某一口水井聚集。經(jīng)過對這張霍亂死亡映射圖的分析，John Snow醫(yī)生認(rèn)為這個(gè)井就是霍亂病傳染的根

14、源5。官員被這張地圖說服，政府因此拆去水泵的手柄。居民無法在此取水。自此之后，傳染病就消失了。這張地圖闡釋了可視化技術(shù)在幫助追蹤和阻止致命性流行病方面具有重要作用。圖1 John Snow 霍亂疫情地圖如今，疫情可視化最直接、最常用的方法是將疫情數(shù)據(jù)繪制成動(dòng)態(tài)地圖。疫情地圖主要結(jié)合全國各省市、甚至是街道社區(qū)的定位信息產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)而形成，其主要目的是為了方便民眾查詢周邊的疫情實(shí)況。除以上優(yōu)勢外，可視化數(shù)據(jù)也可以借助于散點(diǎn)圖等方式呈現(xiàn)病毒患者的個(gè)人蹤跡，這樣不僅可以及時(shí)更新疫情地圖，更可以幫助相關(guān)政府部門進(jìn)行疫情防控6。依據(jù)數(shù)據(jù)可視化的方式方法以及數(shù)據(jù)內(nèi)容，可將現(xiàn)有的公共平臺大致可分為疫情的數(shù)字

15、可視化、疫情實(shí)時(shí)地圖以及疫情可視化分為3類：（1）疫情的專題可視化疫情的表現(xiàn)有多個(gè)層面，通過專題可視化可直觀地展示其不同特征，輔助揭示其內(nèi)在規(guī)律。針對病例變化的可視化方式有：折線圖、氣泡圖、堆積面積圖、螺旋柱狀圖、晴雨表、像素圖、Sankey圖、傳染樹圖等。疫情折線圖、氣泡圖、堆積面積圖以及螺旋柱狀圖主要通過不同專題圖形表達(dá)各地疫情統(tǒng)計(jì)特征，給人以更加直觀感覺。疫情變化晴雨表以及像素圖借鑒像素可視化的思路表示各地每天新確診人數(shù)以及變化趨勢，可非常直觀地進(jìn)行各地最新疫情的比較。疫情?；鶊D通過流量延伸分支的方式，能夠揭示疫情隨人流的傳染路徑，而疫情傳染樹圖則可顯示病毒起源、變異、傳播過程7。（2）

16、疫情地圖可視化疫情實(shí)時(shí)地圖將疫情過程與地圖表達(dá)結(jié)合，可展示與COVID-19相關(guān)要素的時(shí)空變化，是目前表達(dá)疫情時(shí)空傳播的主要方式。目前關(guān)于疫情的地圖類型，主要有靜態(tài)分布地圖、動(dòng)態(tài)演變地圖，財(cái)新數(shù)據(jù)的病例流向圖，疫情儀表盤，世衛(wèi)組織疫情儀表盤等。針對疫情表達(dá)的內(nèi)容，主要包括：病例分布、病例軌跡、醫(yī)療資源、疫情風(fēng)險(xiǎn)、民眾反響等。（3）疫情可視化探索分析除了對疫情的時(shí)空分布進(jìn)行展示外，部分網(wǎng)站提供了針對疫情規(guī)律和原因的可視化探索分析功能。疫情可視化探索分析是在疫情實(shí)時(shí)地圖的基礎(chǔ)上，通過空間分析及統(tǒng)計(jì)方法，進(jìn)一步對疫情數(shù)據(jù)進(jìn)行交互式的分析。針對疫情的可視化探索功能主要包括：熱點(diǎn)分析、關(guān)聯(lián)分析、動(dòng)態(tài)演化

17、、風(fēng)險(xiǎn)分析等。Tableau在其表數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上構(gòu)建了疫情病例的可視化熱點(diǎn)分析功能，對美國、印度等多個(gè)國家疫情熱點(diǎn)進(jìn)行探測。WHO（World Health Organization）在其疫情地圖網(wǎng)站上添加了數(shù)據(jù)探索功能，提供了疫情累計(jì)病例、死亡人數(shù)、本地人口等數(shù)據(jù)的多維展示以及關(guān)聯(lián)分析功能，并通過動(dòng)態(tài)散點(diǎn)圖反映疫情指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系變化。美國CDCP（Centers for Disease Control and Prevention）的Data Visualization以及歐洲ECDC（European Centre for Disease Prevention and Control）在

18、其疫情地圖上構(gòu)建了分析模型，提供了動(dòng)態(tài)演化及疫情對比結(jié)果。英國南安普頓大學(xué)的WorldPop研究組根據(jù)疫情與人群移動(dòng)數(shù)據(jù)分析并繪制了動(dòng)態(tài)疫情風(fēng)險(xiǎn)地圖8。1.3 本文內(nèi)容及組織架構(gòu)本文主要研究怎樣將信息可視化與GIS技術(shù)相結(jié)合，并依此將新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化。第一章為緒論部分，主要闡述了疫情數(shù)據(jù)可視化分析的研究背景和研究現(xiàn)狀，進(jìn)而通過對相關(guān)現(xiàn)狀的分析與說明，總結(jié)出疫情數(shù)據(jù)可視化分析的重要意義。第二章主要針對疫情數(shù)據(jù)可視化分析涉及的相關(guān)理論知識，對相關(guān)概念進(jìn)行辨析和論述，例如時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化、動(dòng)態(tài)地圖、時(shí)態(tài)GIS。第三章主要對疫情數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化方法進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。主要依據(jù)分析可視化的目標(biāo)進(jìn)行

19、可視化分析、設(shè)計(jì)。第四章主要是可視化的實(shí)施過程。基于ArcGIS的動(dòng)態(tài)可視化，進(jìn)行疫情數(shù)據(jù)的可視化分析過程研究。最后對本研究的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并提出不足，期望后人進(jìn)行深入研究。2 研究基礎(chǔ)2.1 動(dòng)態(tài)可視化2.1.1 時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化可視化分析是一種心理過程，主要是指人腦中可以形成一種幫助人們觀察事物的圖像，這種圖像易于人們形成關(guān)于事物的概念。將大量由實(shí)驗(yàn)獲得的抽象數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)或系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化成人們可以直接進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和探索的計(jì)算機(jī)圖形，就是科學(xué)計(jì)算可視化。地理可視化是對地學(xué)數(shù)據(jù)的視覺分析，這也是科學(xué)計(jì)算可視化的具體應(yīng)用。地理可視化是用于促進(jìn)地學(xué)的研究與探索，主要是指地學(xué)研究者將地學(xué)數(shù)據(jù)

20、進(jìn)行處理和分析，并結(jié)合地理學(xué)和地圖學(xué)的理論，把分析的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖表、文字或者是符號的形式。時(shí)空數(shù)據(jù)也稱為多維數(shù)據(jù)，是分析時(shí)空現(xiàn)象的數(shù)據(jù)。具體來說，時(shí)空數(shù)據(jù)可以表示研究現(xiàn)象的時(shí)間、空間以及屬性等多方面的變化過程，因此它也是時(shí)空信息的重要載體。研究時(shí)空數(shù)據(jù)的可視化對研究地理現(xiàn)象的多維變化關(guān)系和變化規(guī)律有巨大的幫助。但是對于時(shí)空數(shù)據(jù)的可視化研究，不僅要對地理對象進(jìn)行空間形態(tài)的模擬，更關(guān)注地理對象在空間形態(tài)和屬性方面的動(dòng)態(tài)變化。根據(jù)先前研究內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)，時(shí)間的動(dòng)態(tài)性與用戶溝通參與的互動(dòng)性是時(shí)空數(shù)據(jù)可視化的兩大重要特點(diǎn)。但是考慮到時(shí)態(tài)表達(dá)的緊急性要求，并參考數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化以及可視化表現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)的視覺性感

21、受兩方面內(nèi)容，能否最大程度地體現(xiàn)動(dòng)態(tài)性才是更為重要的方面，比如利用Falsh這種技術(shù)說明某個(gè)對象在特殊時(shí)間內(nèi)的變化發(fā)展?fàn)顩r，還有電子地圖或靜態(tài)地圖中常見的地圖符號的明滅、高亮以及由視覺變量造成的動(dòng)感等都是對動(dòng)態(tài)性要求最好的證明。時(shí)空數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)可視化指的是同時(shí)兼顧時(shí)間信息的獨(dú)特性以及時(shí)間、空間變化的多變性等因素，利用動(dòng)態(tài)突顯技術(shù)以表現(xiàn)出變化的過程。其目的是為了顯現(xiàn)一種動(dòng)態(tài)過程，也就是展現(xiàn)地理實(shí)體(研究對象)根據(jù)時(shí)間的推移而不斷變化的過程，所以，可視化這種技術(shù)和其表達(dá)效果應(yīng)該滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，但必須以用戶為中心，兼顧動(dòng)態(tài)和效果、可互動(dòng)性、平滑流暢性和可回溯性。2.1.2 動(dòng)態(tài)地圖隨著人們視覺體驗(yàn)

22、的不斷提高，以及時(shí)間要素在地圖上體現(xiàn)的需求越來越迫切,動(dòng)態(tài)符號慢慢在各類地圖中出現(xiàn)的原因源自于人們對視覺體驗(yàn)的要求越來越高，另外的原因就是時(shí)間要素需要飛快地表現(xiàn)在地圖中。動(dòng)態(tài)符號的出現(xiàn)一方面催生了動(dòng)態(tài)地圖的出現(xiàn)，另一方面極大地豐富了傳統(tǒng)地圖的功能，改變了傳統(tǒng)地圖只能顯現(xiàn)研究對象的空間地理方位和說明研究對象概念特點(diǎn)的簡單功能。作為時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化的重要表達(dá)方式，動(dòng)態(tài)地圖前景廣闊，其優(yōu)勢十分明顯，主要是用戶交互式操作方面，地圖能夠通過一系列跟蹤和模擬監(jiān)控手段清楚再現(xiàn)出動(dòng)態(tài)化的地理現(xiàn)象變化情況，而不像以前那樣單呈現(xiàn)出最終結(jié)果，從以下這幾方面看其功能：（1）過程再現(xiàn)：過程再現(xiàn)即再現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化過程，通過

23、保存的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建出先前變化過程的模型然后進(jìn)行可視化的顯示。例如為了便于城市合理規(guī)劃，利用再現(xiàn)功能動(dòng)態(tài)顯示近年來某市各個(gè)小區(qū)房價(jià)變動(dòng)趨勢從而為城市內(nèi)部資源分配和發(fā)展重心遷移規(guī)劃提供重要的參考依據(jù)。（2）實(shí)時(shí)跟蹤：因?yàn)閯?dòng)態(tài)地圖能實(shí)時(shí)監(jiān)測外部世界，也就是說動(dòng)態(tài)地圖顯現(xiàn)出來真實(shí)世界的數(shù)據(jù)源是和現(xiàn)實(shí)世界趨于一致的，因而動(dòng)態(tài)地圖能夠?qū)崟r(shí)表現(xiàn)地理實(shí)體或模型的運(yùn)動(dòng)情況。比如利用動(dòng)態(tài)地圖可以對一些自然災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，方便第一時(shí)間采取措施以預(yù)防災(zāi)害發(fā)生。（3）運(yùn)動(dòng)模擬：基于用戶視點(diǎn)的行進(jìn)變化情況并對此進(jìn)行建模。比如模擬飛行，以用戶視點(diǎn)立體三維路線為中心，加以調(diào)整速度和加速度，人們能夠很好地模擬甚至于掌握飛行

24、運(yùn)動(dòng)飛行運(yùn)動(dòng)。2.2 時(shí)態(tài)GIS2.2.1 概念GIS(geographic information science或Geographic Information System)，無論是作為一門學(xué)科和技術(shù)，還是作為一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，已經(jīng)和我們的生活息息相關(guān)、密不可分了。作為一門學(xué)科，它能說明、儲存、分析并傳送空間信息;作為一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，它采用地理模型分析法，以地理空間數(shù)據(jù)庫(Geospatial Database)為基石，能適時(shí)地為地理研究和地理決策提供多種信息，提供多樣化服務(wù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和多個(gè)GIS應(yīng)用領(lǐng)域處理大量時(shí)間和空間數(shù)據(jù)的要求使得GIS的功能和特征都產(chǎn)生了新變化。GIS研究的世

25、界是動(dòng)態(tài)變化發(fā)展的，傳統(tǒng)GIS中的數(shù)據(jù)沒有動(dòng)態(tài)時(shí)間變化，只能說明研究對象的特定時(shí)間的靜止?fàn)顟B(tài)，在研究對象發(fā)生緩慢變化時(shí)，并且歷史數(shù)據(jù)對現(xiàn)在沒有影響時(shí)，GIS系統(tǒng)的現(xiàn)勢性能夠通過數(shù)據(jù)更新的方式進(jìn)行。一旦研究對象在時(shí)間上迅速變化時(shí)，或者想按照時(shí)間序列分析研究對象的數(shù)據(jù)時(shí)，此時(shí)，時(shí)間特征就必須作為一種重要的因素引入GIS中。時(shí)態(tài)GIS的出現(xiàn)就是先引入時(shí)間概念，然后將時(shí)間信息這一概念增加在原先的三維地理信息上。1989年，Langran在其博士論文中第一個(gè)對時(shí)態(tài)GIS做了研究，隨后，Langran和其他學(xué)者在此基礎(chǔ)上又繼續(xù)展開了深入研究，主要集中于時(shí)空推理、時(shí)空查詢兩方面內(nèi)容，比如說設(shè)計(jì)構(gòu)想出時(shí)空數(shù)據(jù)

26、結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫，當(dāng)前的研究核心和基礎(chǔ)都偏向于時(shí)空數(shù)據(jù)模型，因而創(chuàng)建一個(gè)時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)就是策劃恰當(dāng)?shù)臅r(shí)空數(shù)據(jù)模型。2.2.2 主要功能隨著時(shí)間維信息的導(dǎo)入，此前廣泛運(yùn)使的GIS系統(tǒng)已然無法滿足越來越繁復(fù)的數(shù)據(jù)及信息的處理需求，針對這樣的現(xiàn)實(shí)問題，本文將結(jié)合現(xiàn)存的研究成果，對GIS所應(yīng)具備的主要能力歸總?cè)缦拢海?）檔案功能:對各時(shí)刻所分布的GIS信息數(shù)據(jù)進(jìn)行記述，并明確GIS的主要作用便是對歷史進(jìn)行實(shí)時(shí)記述。（2）趨勢分析:以開始時(shí)的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，對不同時(shí)段的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測與分析，并為公司和有關(guān)單位提供決策方面的參照。（3）更新數(shù)據(jù):持續(xù)提供嶄新的數(shù)據(jù)來維護(hù)GIS系統(tǒng)的現(xiàn)勢性。（4）查詢功

27、能:鑒于時(shí)間維的介入，致使GIS不但可幫助研究者們查閱靜態(tài)的空間數(shù)據(jù)，也同樣可提供查詢動(dòng)態(tài)時(shí)空數(shù)據(jù)的服務(wù)。（5）顯示功能:同靜態(tài)GIS通過有關(guān)圖表來幫助用戶們解決“how”和“where”的有關(guān)問題不同，時(shí)態(tài)GIS還同樣要顯示出不同地區(qū)的市況變化及地理運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也應(yīng)借助顯示功能來表述自身的自身的情況，并及時(shí)向用戶反饋查詢的結(jié)論。2.2.3 應(yīng)用領(lǐng)域在研究者們逐漸提升對時(shí)間維信息在地理空間現(xiàn)象中的重要性的關(guān)注程度，并在時(shí)空數(shù)據(jù)模型的有關(guān)技術(shù)方面取得更大突破的過程中，時(shí)態(tài)GIS也同樣在不同的領(lǐng)域開展了摸索與實(shí)踐：（1）城市演化:在城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快的過程中，國內(nèi)的地籍、房產(chǎn)等信息也呈現(xiàn)出不斷更新的

28、特點(diǎn)，故而有效應(yīng)用時(shí)態(tài)GIS系統(tǒng)能夠清楚地記錄和管理城市當(dāng)中不斷變更的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。同時(shí)，運(yùn)使GIS系統(tǒng)可有效分析和管控城市當(dāng)中的不同層面的信息衍變流程，并對城市的日后衍變狀況進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)判，進(jìn)而為城市規(guī)劃的相關(guān)決策停工更為有效的依據(jù)。（2）房產(chǎn)信息管理:在國內(nèi)城市的規(guī)模不斷增擴(kuò)，以及現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快的過程中，城市的房產(chǎn)信息也在日益完備，通過GIS系統(tǒng)能夠充分對城鄉(xiāng)房產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分管理，并完成對房產(chǎn)數(shù)據(jù)的共享，也使用戶能夠利用客戶完成對房產(chǎn)信息的調(diào)控預(yù)測、綜合應(yīng)用分析以及及時(shí)查詢房產(chǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)。其次，依照GIS提供的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可以清晰地對房產(chǎn)信息的變更狀況加以演繹，并對房產(chǎn)信息的過去衍化歷程加以回

29、顧和關(guān)注。（3）地籍管理和土地利用變更狀況:運(yùn)使數(shù)據(jù)更新和傳輸、數(shù)據(jù)庫、多媒體、互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)等多類先進(jìn)技術(shù)，整合處理不同用途、不同尺度和各時(shí)間段的地籍?dāng)?shù)據(jù)，并對土地利用的實(shí)況信息進(jìn)行具體研究。同時(shí)也具體針對不同地區(qū)政府增強(qiáng)土地利用率、有效調(diào)配土地資源以及科學(xué)規(guī)劃和管理可用土地的關(guān)鍵意義和社會性作用進(jìn)行闡述。（4）災(zāi)害預(yù)判和闡析:目前，社會成員們普遍對有可能出現(xiàn)的臺風(fēng)、泥石流、滑坡等可能威脅人身安危的自然災(zāi)害報(bào)以更大的關(guān)注，而采用GIS系統(tǒng)能夠及時(shí)反饋災(zāi)害發(fā)生地點(diǎn)的氣象、地質(zhì)等實(shí)況信息，并在降低損失、提前預(yù)判災(zāi)害等方面產(chǎn)生關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)性意義。（5）資源環(huán)境:采用時(shí)態(tài)GIS系統(tǒng)來管理和存蓄資源的實(shí)

30、時(shí)數(shù)據(jù)，并清晰全面地表現(xiàn)出環(huán)境衍變及資源利用的實(shí)際情況。并對資源環(huán)境的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行監(jiān)督，同時(shí)對其未來衍變狀況加以預(yù)測，進(jìn)而為我國的資源環(huán)境管理提供更強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)。（6）醫(yī)療衛(wèi)生:時(shí)態(tài)GIS系統(tǒng)可以有效對傳染病發(fā)生地區(qū)的相關(guān)信息進(jìn)行第一時(shí)間的管理和儲存，并通過系統(tǒng)對病菌的傳播途徑進(jìn)行有效的還原、分析和表述，進(jìn)而依照致病原因來探析病菌在時(shí)空中的傳播趨勢，同時(shí)也提出實(shí)時(shí)的監(jiān)測方案，以此來對傳染病流行的地區(qū)加以有效管控。（7）交通管理:在城市化進(jìn)程不團(tuán)推進(jìn)的過程中，城市中出現(xiàn)了大量的交通車輛，故而開展交通管理的必要性也在逐漸凸顯。根據(jù)時(shí)態(tài)GIS系統(tǒng)，可對歷年的車流量信息及交通規(guī)劃數(shù)據(jù)加以可視化的闡述和

31、管理，并對搜集的相關(guān)數(shù)據(jù)加以有效利用，進(jìn)而推動(dòng)交通模型的擴(kuò)充、更新和實(shí)時(shí)改進(jìn)，同時(shí)根據(jù)闡析的結(jié)果，還可對導(dǎo)致交通事故的光照、時(shí)間、位置等客觀因素進(jìn)行分析，進(jìn)而通過有效的方式來減少交通事故出現(xiàn)的概率。（8）其他。2.3 技術(shù)基礎(chǔ)GIS系統(tǒng)全稱為地理信息系統(tǒng)，它主要指的是一種能夠?qū)Φ乩砜臻g信息加以應(yīng)用、分析、管理、儲存、采集和描述的交叉性學(xué)科，同時(shí)隨著互聯(lián)網(wǎng)、空間、信息和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟，GIS也開始廣泛應(yīng)用于國防科研、環(huán)保、水電、交通、災(zāi)害防控、城鄉(xiāng)規(guī)劃、資源管控以及土地測繪等多冊層面，同時(shí)也深入地影響了社會生活和生產(chǎn)等方面，成為了一門擁有較強(qiáng)實(shí)踐性的學(xué)科。19。而當(dāng)前所使用的常見地理信息a

32、pp，主要包括國際上推出的ArcGIS、MapInfo、Geoconcept、GeoMedia、MGE等，常見的國內(nèi)軟件的有MapGIS、GeoStar、Citystar、Supermap等。這類軟件具有相似的功能集合，而主要的區(qū)別則在于，它們在操作流程及用戶界面等信息呈現(xiàn)方式上存在不同，此外它們的數(shù)據(jù)量、速度等影響操作效率的效能也存在差異。此類相似性，也同樣表明了GIS技術(shù)的成熟。而在這些大量的GIS軟件平臺中，美國ESRI公司開發(fā)的ArcGIS此類GIS軟件平臺是功能最完善的平臺，它擁有著最強(qiáng)的空間處理技術(shù)以及更完備的空間分析功能，這也同樣是其他軟件所不能擁有的。ArcGIS則是綜合性的地

33、理信息處理平臺，用戶們可利用它完成對地理信息的發(fā)布、溝通、闡析、管理、組織和搜集。ArcGIS是由世界技術(shù)領(lǐng)先的GIS系統(tǒng)所構(gòu)建的平臺，它可為各國媒體輿論、教育、科技、公司以及政府提供地理知識應(yīng)用服務(wù)。ArcGIS也同樣能夠上傳地理信息，這樣全部的用戶都可隨時(shí)使用和訪問它，本研究就是使用ArcGIS對時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示。3 疫情數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化設(shè)計(jì)3.1 動(dòng)態(tài)可視化表達(dá)的目標(biāo)要求主要指的是在或長或短的時(shí)間發(fā)展過程中，地理時(shí)空對象的屬性或形態(tài)發(fā)生的離散或連續(xù)的衍變歷程。而相較于傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)，疫情數(shù)據(jù)又增添了時(shí)間維度，這也使疫情數(shù)據(jù)在儲存、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)語義理解等方面均存在復(fù)雜性。由

34、于疫情數(shù)據(jù)在時(shí)空和地理方面都存在動(dòng)態(tài)性，故而對其的可視化展示，也同樣是根據(jù)時(shí)間衍變來不斷對地理信息數(shù)據(jù)加以更新的動(dòng)態(tài)過程。與此前的可視化地圖和地理信息相比，動(dòng)態(tài)可視化技術(shù)對技術(shù)的表達(dá)成效及應(yīng)用方法提出了更高的要求，具體主要包涵了以下四方面：（1）動(dòng)態(tài)效果:時(shí)空數(shù)據(jù)最顯著的特點(diǎn)在于，它可以清晰展現(xiàn)出時(shí)空數(shù)據(jù)的衍變歷程，并表現(xiàn)動(dòng)態(tài)狀況在時(shí)間衍變過程中的周期性、次序性以及趨勢性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)成效。這種動(dòng)態(tài)成效是在時(shí)間衍變過程中，對時(shí)空歷程加以揀選后所產(chǎn)生的近似性效果，也同用戶對動(dòng)態(tài)狀況的感知相同。（2）可交互性:交互主要指的是計(jì)算機(jī)和人進(jìn)行交互的過程，可按照用戶需求來完成對可視化技術(shù)的應(yīng)用而非單純依

35、照計(jì)算機(jī)程序來展示數(shù)據(jù)，這也同樣是科學(xué)可視化發(fā)展的重要標(biāo)志?？山换バ钥梢詭椭脩舾兄陀^察地理時(shí)空的衍變，而目前研究者也開發(fā)出了不同界面的人機(jī)交互方法，進(jìn)而使人機(jī)在信息溝通和感知方面的能力得到了增強(qiáng)。（3）可回溯性:時(shí)空數(shù)據(jù)當(dāng)中包涵了十分全面的歷史數(shù)據(jù)，這也是相較于靜態(tài)數(shù)據(jù)，時(shí)空數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的優(yōu)勢。對時(shí)空數(shù)據(jù)的歷史狀況加以回顧，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)可視化的重要保證。它的作用除了對歷史場景加以再現(xiàn)外，也同樣要對不同階段的歷史狀態(tài)加以比對，進(jìn)而保證用戶可清楚了解到發(fā)生的動(dòng)態(tài)變化及歷史的狀況。（4）平滑流暢:動(dòng)態(tài)可視化重點(diǎn)是要從數(shù)據(jù)庫當(dāng)中調(diào)取和訪問相關(guān)時(shí)空的數(shù)據(jù)，同時(shí)根據(jù)事件的衍變來體現(xiàn)相應(yīng)的時(shí)態(tài)變化數(shù)據(jù)。因此

36、動(dòng)態(tài)可視化的實(shí)現(xiàn)有賴于高校提取和檢索相關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)，這也將增強(qiáng)動(dòng)態(tài)可視化的技術(shù)體驗(yàn)。3.2 時(shí)空過程動(dòng)態(tài)可視化方法（1）時(shí)間軸動(dòng)畫：根據(jù)相應(yīng)的時(shí)間跨度，根據(jù)時(shí)間軸的逆向或正向方式來展現(xiàn)不同區(qū)域的地理實(shí)體的衍變歷程，這也同樣是人們研究時(shí)空衍變最為有效和直觀的技術(shù)方法。用戶可通過時(shí)間軸動(dòng)畫，制定動(dòng)畫的起始與結(jié)束階段，并根據(jù)時(shí)間對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，將特定時(shí)間所對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫加以關(guān)聯(lián)，并對變化歷程中的播放方向和時(shí)間范疇加以限定，進(jìn)而加入到時(shí)空篩選計(jì)算當(dāng)中。20。（2）多時(shí)態(tài)對比：首先明確即將進(jìn)行對比的特定時(shí)間點(diǎn)，而后再采用多是口的模式，對相同區(qū)域中不同時(shí)態(tài)的地理實(shí)體差別進(jìn)行清晰的展示。這也將對人們對區(qū)域變化和

37、發(fā)展的研究產(chǎn)生關(guān)鍵作用。對用戶所要查詢的特定時(shí)間，應(yīng)當(dāng)根據(jù)時(shí)空篩選機(jī)制，從過程庫、歷史庫和現(xiàn)勢庫當(dāng)中獲取信息，共同組成相應(yīng)時(shí)空的版本庫。而后再將版本數(shù)據(jù)加以可視化調(diào)整。在用戶指定了n段時(shí)間以后，則會相應(yīng)的出現(xiàn)n段時(shí)間場景的數(shù)據(jù)，而將這些數(shù)據(jù)分別對應(yīng)到不同的視口中后，可同時(shí)呈現(xiàn)出不同時(shí)態(tài)的場景數(shù)據(jù)，同時(shí)也可發(fā)現(xiàn)不同視口中的數(shù)據(jù)主要由相同的漫游奇來進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了相同視角、相同為之的觀察和蠻有，進(jìn)而可充分比較同一地區(qū)中發(fā)生的變化。（3）實(shí)體歷史回溯：根據(jù)地理實(shí)體作為研究目標(biāo)，并對地理實(shí)體的實(shí)體ID等檢索條件為基準(zhǔn)，重點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫中查詢不同時(shí)空范疇中實(shí)體的狀態(tài)和存在方式，并有效呈現(xiàn)特定實(shí)體在歷史演

38、變過程中的變化狀況的方法。3.3 動(dòng)態(tài)可視化設(shè)計(jì)（1）研究設(shè)計(jì)原則對疫情數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)反映，主要是為了能夠讓人們及時(shí)地查詢到疫情的時(shí)空分布狀況，并用可視化的方式對疫情動(dòng)態(tài)加以呈現(xiàn)，而在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中則可采取多種思路、方法和原理來展現(xiàn)疫情數(shù)據(jù)的更新。在設(shè)計(jì)時(shí)，主要應(yīng)當(dāng)重視如下幾方面的問題：根據(jù)研究的方向具體明確研究的需要。研究的最終目標(biāo)決定了研究結(jié)果的主要方向，研究結(jié)果需要幫助公眾更簡單、直接的理解和分析數(shù)據(jù)，了解研究所表達(dá)出的信息。如果研究設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，非專業(yè)人員不能很好的使用，則該研究就失去了意義?？纱_保搜集的資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與全面性。方便用戶們進(jìn)行設(shè)計(jì)交互。此系統(tǒng)本身擁有較強(qiáng)的交互性，

39、也便于客戶加入到制圖工作當(dāng)中，在用戶們進(jìn)行操作與判斷的過程中，可以充分滿足自身的個(gè)性化服務(wù)需求。動(dòng)態(tài)地圖顯示友好，動(dòng)態(tài)化展示方式多樣。友好清晰的設(shè)計(jì)更有利于公眾快速了解想要獲取的信息，多樣化的展示也能夠滿足更多人的需求，也能讓公眾從多角度了解所需信息。（2）研究設(shè)計(jì)目標(biāo)新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化的目的是為了研究地理信息系統(tǒng)與信息可是話技術(shù)的結(jié)合，故而本文除了要充分闡述信息可視化的目標(biāo)，即對多元化的數(shù)據(jù)加以分析，使數(shù)據(jù)中呈現(xiàn)的客觀規(guī)律、特征以及隱藏的信息等加以明確表現(xiàn)，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)運(yùn)使GIS技術(shù)，使之同信息可視化技術(shù)相融合，進(jìn)而有效發(fā)揮GIS對非空間信息加以可視化展現(xiàn)，以及對空間信息進(jìn)行充分發(fā)掘的

40、能力，使之在地圖上更好的做出展示。（3）研究設(shè)計(jì)針對新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)的特點(diǎn)以及對地圖顯示的需求，該研究主要包括以下內(nèi)容:疫情地圖瀏覽、疫情數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示等。研究的基本內(nèi)容：疫情地圖瀏覽、疫情數(shù)據(jù)在地圖中動(dòng)態(tài)顯示、用其他方法展示疫情相關(guān)數(shù)據(jù)的信息等。研究要能直接的表達(dá)數(shù)據(jù)的變化。對于信息的可視化，用數(shù)據(jù)的的變化傳遞信息是一種常用的方式，動(dòng)態(tài)的可視化方式可以非常直觀的將這種變化呈現(xiàn)給公眾，所以要使疫情數(shù)據(jù)隨著時(shí)間變化在地圖上動(dòng)態(tài)展示。3.4 項(xiàng)目可行性分析通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的查詢和了解，并對現(xiàn)行研究內(nèi)容進(jìn)行了分析和總結(jié)，影響可行性的幾類要素主要包涵了：（1）技術(shù)可行性：此項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)通過window

41、s來進(jìn)行具體運(yùn)行，并使用ArcGIS來完成繪圖，同時(shí)計(jì)算機(jī)上僅需下載ArcGIS軟件，至少包括ArcMap與ArcCatalog，不需要大型的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件來支持。在人員配置上，需了解GIS相關(guān)知識并會使用ArcGIS，綜上，研究該項(xiàng)目具有技術(shù)可行性。（2）系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可行性：該項(xiàng)目作為非盈利項(xiàng)目沒有后續(xù)銷售收益，但該項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)有助于之后做進(jìn)一步研究。（3）法律可行性：該項(xiàng)目研究所使用工具和技術(shù)不違反法律。（4）擴(kuò)展可行性：該項(xiàng)目壽命在5年以上，將根據(jù)未來需求進(jìn)行擴(kuò)展到更多領(lǐng)域。（5）運(yùn)行可行性：該研究考慮公眾要快速獲取信息，盡量做到界面美觀，直觀，易于了解信息。綜上，該項(xiàng)目具有可行性。4 基

42、于ArcGIS的動(dòng)態(tài)可視化實(shí)現(xiàn)過程本研究使用的是疫情期間公開的確診數(shù)據(jù)，以全國各省份地理位置為范圍，利用ArcGIS中的時(shí)態(tài)GIS工具時(shí)間滑塊來將確診數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的展示出來。這樣的可視化方法能讓地圖中的確診數(shù)據(jù)更直觀、豐富和細(xì)致的闡釋各地疫情的嚴(yán)重程度和發(fā)展變化，這對全國疫情增長的趨勢做出了可視化的動(dòng)態(tài)疫情圖。使得公眾可以發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移，新型冠狀病毒在全球和全國的蔓延態(tài)勢，直觀的發(fā)現(xiàn)中國疫情的拐點(diǎn)。使得公眾可以結(jié)合時(shí)事政治，了解國家的不同的措施對本國疫情控制的影響。4.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備我們可通過各種平臺的公眾號、網(wǎng)站以及線上平臺中獲得疫情的報(bào)告地圖，并發(fā)現(xiàn)這些平臺已對疫情進(jìn)行了可視化的展現(xiàn)。所以網(wǎng)

43、上可以有多種方式獲得數(shù)據(jù)，衛(wèi)健委所下達(dá)的疫情報(bào)告是相對官方的數(shù)據(jù)，各地衛(wèi)健委官網(wǎng)上均反饋了有關(guān)信息，不過這種數(shù)據(jù)還不能夠完全作為研究全國疫情的依據(jù)，并且衛(wèi)健委的通告基本上是文字的形式還需要自己處理。想要獲取全球各個(gè)國家的數(shù)據(jù)還可從WHO（World Health Organization）官網(wǎng)獲的。另外還可憑借已有的開源項(xiàng)目獲取數(shù)據(jù)，如GitHub上的開源項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目的記錄從2019年12月1日開始，每日精確到國家、省、市的確診、疑似、治愈、死亡人數(shù)。2019-12-01至2020-01-02數(shù)據(jù)來自asycns提供的實(shí)驗(yàn)室確診數(shù)據(jù)。2020-01-02至2020-01-10數(shù)據(jù)無變化。20

44、20-01-10至2020-02-06數(shù)據(jù)來源是國家、各省、武漢市衛(wèi)生健康委員會的疫情通告。之后的數(shù)據(jù)是從今日頭條界面上收集的。數(shù)據(jù)以CSV格式存儲在版本庫中，同時(shí)提供JSON及EXCEL格式數(shù)據(jù)。該研究數(shù)據(jù)是從2020年2月5日開始，到2020年8月6日結(jié)束。該數(shù)據(jù)描述的是全國每日新增確診的數(shù)量。此數(shù)據(jù)囊括了不同日期、不同省份地區(qū)每天的病情變化情況，且數(shù)據(jù)在進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，故而在研究過程中，每天都應(yīng)對應(yīng)相應(yīng)的字段，而每天的字段命名格式為yyyymmdd，數(shù)據(jù)類型為文本。4.2 數(shù)據(jù)的連接與轉(zhuǎn)置將獲取到地確診數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)利用“連接”功能進(jìn)行“連接”。由于數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)演變的，需要每天的矢量面都有一

45、個(gè)記錄。而且因?yàn)閿?shù)據(jù)量大，所以利用ArcGIS軟件的工具箱中的“轉(zhuǎn)置字段”工具，生成一個(gè)結(jié)果包含“省”、“DATE”、“num”字段的屬性表，“省”的數(shù)據(jù)類型為文本，“DATE”的數(shù)據(jù)類型為日期，“num”的數(shù)據(jù)類型為長整型。最終總共6255條數(shù)據(jù)。結(jié)果片段如圖2所示：圖2 數(shù)據(jù)處理后的部份表格4.3 動(dòng)態(tài)圖生成選中處理完成后的數(shù)據(jù)圖層，并打開“屬性”，在“時(shí)間”標(biāo)簽里選中“在圖層中應(yīng)用時(shí)間”的復(fù)選框，繼而在加入時(shí)間數(shù)據(jù)以后，明確其時(shí)間屬性，而后再借助ArcMap來加入不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)。繼續(xù)對“時(shí)間”標(biāo)簽下其他內(nèi)容進(jìn)行編輯。對“圖層時(shí)間”進(jìn)行點(diǎn)擊，同時(shí)選定“結(jié)束和開始的時(shí)間字段”，若時(shí)間被某個(gè)

46、特定的屬性圖層所收藏，那么要應(yīng)用“不同要素?fù)碛袉蝹€(gè)時(shí)間字段”；若要素的起始和結(jié)束時(shí)間分別為兩個(gè)不同的字段所儲存，那么則應(yīng)采用“不同要素?fù)碛虚_始和結(jié)束的時(shí)間字段”，在此過程中，不同的時(shí)間段通常會展現(xiàn)出不同的要素，同時(shí)也主要由結(jié)束和起始字段的時(shí)間值來決定。本研究選擇“每個(gè)要素具有單個(gè)時(shí)間字段”。對步長和時(shí)間加以調(diào)整，并根據(jù)固定的時(shí)間段對實(shí)況數(shù)據(jù)加以搜集。而時(shí)間步長還可對石臺數(shù)據(jù)的相隔距離加以定義，并可運(yùn)用時(shí)間滑塊來查閱特定間隔的有關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)置結(jié)果如圖3所示：圖3 圖層屬性編輯效果在“工具”中打開“時(shí)間滑塊”編輯器，它可按日期顯示數(shù)據(jù)，時(shí)間滑塊與瞬時(shí)地圖效果如圖4與圖5所示。另外“時(shí)間滑塊”還可導(dǎo)出

47、為視頻，以便儲存和查看，導(dǎo)出格式為avi，如圖6所示。圖4 時(shí)間滑塊效果圖5 動(dòng)態(tài)圖效果圖6 疫情動(dòng)態(tài)地圖視頻4.4 創(chuàng)建圖表在地圖的動(dòng)態(tài)展示的基礎(chǔ)上，加入其他方式的補(bǔ)充展示，可以幫助公眾更快速、直觀的了解和獲取所需信息。本研究加入圖表的來展示每日確診數(shù)量的情況，這是一個(gè)連續(xù)、不斷變化的完整過程。利用ArcMap中的“視圖圖表創(chuàng)建圖表”功能生成圖表，用Y軸表示省份，X軸表示每日新增確診數(shù)量。結(jié)果如圖7所示。圖7 圖表效果4.5 疫情動(dòng)態(tài)地圖最終效果如圖8所示。打開時(shí)間滑塊后，通過對時(shí)間軸的移動(dòng)，使我們能在地圖和圖表中看到2020年2月5日-2020年8月6日中國各省份確診人數(shù)的變化。通過動(dòng)態(tài)地

48、圖，我們可以直觀的看到中國在疫情發(fā)生的前期，確診人數(shù)一直在快速增長，尤其是湖北省的確診人數(shù)增長最快。圖8 疫情動(dòng)態(tài)地圖最終效果結(jié)論新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)的可視化在這場“戰(zhàn)疫”中展現(xiàn)了它的優(yōu)點(diǎn)和作用，它可以高效、實(shí)時(shí)地向用戶們傳遞疫情的相關(guān)信息，并在幫助管理者制定決策、提升群眾疫情防控理念、總結(jié)疫情的特征以及傳達(dá)疫情訊息等方面產(chǎn)生關(guān)鍵效用。新冠疫情數(shù)據(jù)可視化的形式多樣，而它與地理信息系統(tǒng)中的時(shí)態(tài)GIS相結(jié)合，讓數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的顯示。數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)可視化能讓用戶更快速地獲取想要了解的信息，并提高用戶分析多維時(shí)序數(shù)據(jù)的效率。本文論述了時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)可視化與時(shí)態(tài)GIS相關(guān)內(nèi)容。另外本文也試圖把信息可視化同GIS的相關(guān)技

49、術(shù)融合起來，進(jìn)而使GIS系統(tǒng)可以充分發(fā)揮對費(fèi)空間信息進(jìn)行可視化展示，以及充分發(fā)掘空間信息的能力，讓新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)能在地圖上直接的動(dòng)態(tài)化展示。當(dāng)然這個(gè)研究不是完美的，它還有很多不足之處需要改進(jìn)：（1） 數(shù)據(jù)不夠豐富。本研究對新冠疫情肺炎數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)可視化只選取了全國各省的每日新增數(shù)據(jù)，所以對信息的展示不夠全面。（2） 本研究僅基于ArcGIS地理信息系統(tǒng)平臺進(jìn)行動(dòng)態(tài)可視化，不能讓大眾都直接的接觸最終結(jié)果。交互功能不夠完善。本研究僅僅是對新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)可視化，未來可以在此研究的基礎(chǔ)上對其他數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)可視化，以滿足大眾各方面的需求,除此之外未來還需進(jìn)一步研究的內(nèi)容：（1） 豐富數(shù)據(jù)的內(nèi)容，

50、達(dá)到使用多項(xiàng)數(shù)據(jù)對事件進(jìn)行全面展示，并能進(jìn)行相關(guān)分析，并作出預(yù)判。（2） 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，并作出動(dòng)態(tài)可視化圖。（3） 增加用戶交互功能，讓用戶獲取他們所想要的信息。謝辭四年的大學(xué)生活馬上要結(jié)束了，現(xiàn)在回想大學(xué)四年的這四年，有許多美好的記憶。很高興認(rèn)識了我的三位室友，與別的寢室、專業(yè)的兩位朋友。在上大學(xué)前我曾十分擔(dān)心宿舍內(nèi)室友間關(guān)系不和，因?yàn)檫@四年有很大一部分時(shí)間都要在宿舍度過，但認(rèn)識她們以后，我所有的擔(dān)心都不見了。她們各自都有她們的優(yōu)點(diǎn)，小王做事很認(rèn)真、顧總有自己的想法且思慮周全、周女神做事大氣，這讓我受益良多。希望我們以后友誼長存，希望大家都能有光明美好的未來。這大學(xué)的四年還要感謝在大學(xué)中

51、教授我知識的各位老師。感謝班主任王令群老師平時(shí)對我的照顧，在課外我們可以像普通朋友一樣互相評論朋友圈。還要感謝王建老師在我大學(xué)最后階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)，在大學(xué)這個(gè)每學(xué)期都會有不同的老師來教授課程這種教學(xué)環(huán)境中，王建老師總共教過我三門課程，也是王建老師帶我了解了空間信息相關(guān)的知識。另外這大學(xué)的四年，有三年我都是在信息學(xué)院團(tuán)委中任職，我要感謝王姍姍老師對我的指導(dǎo)，她教給我怎么樣更好的處理事務(wù)過程，交給我怎樣組織和帶領(lǐng)大家共同完成各種各樣的任務(wù)和活動(dòng)。還要感謝我的家人，尤其是父母。他們總是盡他們最大的努力在背后支持著我，希望他們身體健康。參考文獻(xiàn)1馬璇.警惕家庭聚集感染傳播N.深圳特區(qū)報(bào),2020

52、年02月02日，A06.2劉謹(jǐn)萍. 基于時(shí)態(tài)GIS的統(tǒng)計(jì)地圖動(dòng)態(tài)可視化研究D.西南交通大學(xué),2015.3劉紀(jì)平,常燕卿,李青元.空間信息可視化的現(xiàn)狀與趨勢J.測繪學(xué)院學(xué)報(bào),2002(03):207-210.4張志強(qiáng)，劉昊，任曉亞，張雪，馮志剛.關(guān)于 COVID-19 疫情全球大流行趨勢預(yù)測之觀察.EB/OL.2020-01-12.5World Health Organization.Clinical management of severe acute respiratory infection when Novel coronavirus (2019-nCoV) infection is suspected:Interim Guidance. EB/OL. 2020-01-12. /docs/default-source/coronaviruse/clinical-management-of-novel-cov.pdf?sfvrsn=bc7da517_2.6應(yīng)申,竇小影,徐雅潔,等.新型冠狀病毒肺炎疫情可視化進(jìn)展與分析J.地球信息科學(xué)學(xué)報(bào),2021,23(2).Ying S,Dou X Y,Xu Y J,et al.Visualization of the epidemic situation of COVID-19J.J