李易臻

摘 要：信息可視化為人們的生活帶來了便利。地圖可視化輸入地理數(shù)據(jù)并以地圖的形式輸出，適用于顯示餐飲店的位置信息。本文應(yīng)用交互散點(diǎn)圖來可視化美國紐約市的餐館地理數(shù)據(jù)。地址、名稱、類別、評(píng)級(jí)、評(píng)論數(shù)量和價(jià)格通過交互式地圖功能（如懸停，工具提示和點(diǎn)擊鏈接打開圖表）顯示在地圖上。

關(guān)鍵詞：信息可視化；散點(diǎn)地圖；可交互式

今天的人們比人類歷史上任何時(shí)候都擁有更多的信息。隨著大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息超載的問題將更加嚴(yán)重。信息可視化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是將不可見的信息或難以直接顯示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可感知的視覺元素，其意義在于通過提高信息或數(shù)據(jù)的可讀性、可用性和美觀性。其中，地理信息數(shù)據(jù)常常被應(yīng)用于信息可視化方法的研究。以餐飲業(yè)為例，用戶可以通過谷歌地圖、餐廳網(wǎng)站或流行的評(píng)級(jí)平臺(tái)搜索和查找餐廳，這些信息包括餐廳的位置、等級(jí)等信息。但就谷歌地圖而言，如果用戶輸入某類餐廳的名稱，谷歌地圖目前仍存在無法生成所有相關(guān)餐廳的缺點(diǎn)。因此，本文將在現(xiàn)有餐廳數(shù)據(jù)可視化方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)上述不足或漏洞，基于 Tableau對(duì)紐約餐廳數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合、分類和整合的可視化分析設(shè)計(jì)。

在回顧觀察研究時(shí)，本文將評(píng)估和比較現(xiàn)有的幾種可視化方法，如散點(diǎn)圖、密度圖等。這些可視化方法有的基于地理空間數(shù)據(jù)，主要使用點(diǎn)繪圖來顯示信息，有的則基于文本數(shù)據(jù)，以圖像大小的形式來顯示定量分布。四川大學(xué)華西醫(yī)院的研究人員劉桂娜等 （劉桂娜， 2020）利用Tableau地圖分析技術(shù)，對(duì)中國區(qū)域醫(yī)療中心結(jié)直腸癌的地理流行病學(xué)特征進(jìn)行了可視化分析。研究人員選取了分布熱動(dòng)態(tài)地圖和擴(kuò)散趨勢散點(diǎn)圖來直觀展示四川省結(jié)腸癌的歷年變化和地理分布特征。在北京師范大學(xué)，研究人員王崢 （王崢， 2022）等人利用時(shí)空Moran散點(diǎn)圖應(yīng)用研究了中國干旱時(shí)空聚集區(qū)的可視化信息展示圖片。在不同年份，投影在平面上的位置所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)顏色可以顯示中國不同地區(qū)的干旱情況，而不同高度的數(shù)據(jù)值分布則代表了不同月份的干旱嚴(yán)重程度。

一、擬議的可視化方法

經(jīng)過對(duì)所選可視化方法的分析，本研究初步設(shè)計(jì)使用Tableau和經(jīng)過篩選和清洗的16833條紐約餐廳數(shù)據(jù)集創(chuàng)建基于地圖的二維重疊分布散點(diǎn)圖，并通過鼠標(biāo)懸?；?dòng)來顯示信息。某個(gè)區(qū)域內(nèi)的餐廳分布越多，或者疊加的比例尺越小，散點(diǎn)圖就會(huì)使用不同的顏色顯示某個(gè)區(qū)域內(nèi)餐廳的聚集情況。分布散點(diǎn)圖可以具體顯示餐廳在紐約不同區(qū)域的分布狀況，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊或懸?？梢燥@示餐廳的名稱和基本信息。同時(shí)，為了增加餐廳的具體信息，鼠標(biāo)點(diǎn)擊后可以結(jié)合顯示的具體餐廳信息了解這家餐廳的詳細(xì)信息。

二、可視化方法原型構(gòu)建

（一）設(shè)計(jì)新的可視化模型

對(duì)于美國紐約的一個(gè)大型餐館數(shù)據(jù)集來說，其中包含了餐館名稱、類型、價(jià)格、位置、經(jīng)緯度等復(fù)雜信息的摘要，僅靠一種可視化方法無法完整詳細(xì)地展示這些數(shù)據(jù)，可視化方法也無法滿足包含上述評(píng)價(jià)屬性的標(biāo)準(zhǔn)。因此，本文計(jì)劃生成一種使用不同顏色散點(diǎn)的可視化方式，并將用不同顏色顯示的評(píng)分分?jǐn)?shù)和餐廳排名結(jié)合起來。最后，通過交互式懸停信息顯示，餐廳的詳細(xì)信息將作為參考告知用戶。

下圖1是使用Microsoft可視化工具Power Bi創(chuàng)建的初始散點(diǎn)圖，作為初步參考。首先，在簡單地導(dǎo)入了地址和標(biāo)題屬性中包含的數(shù)據(jù)集后，使用 Tableau 中的地圖功能簡單地生成了美國紐約餐館的散點(diǎn)圖分布。可以看到，16833條數(shù)據(jù)可視化非常密集，所以用不同的可視化顏色來表示不同的餐廳種類，以區(qū)分不同的餐廳類型。但此時(shí)的顏色分類為Power Bi自動(dòng)生成，仍然缺少顏色選擇和優(yōu)化。

為了優(yōu)化上述模型存在的問題，仍然使用地址和標(biāo)題屬性下的數(shù)據(jù)集作為可視化嘗試，但不同的是將地圖制作工具改為使用 Power Bi 中的 Arc GIS 地圖來制作不同的地圖?，F(xiàn)在生成的圖表2中兩張地圖可以更清楚地區(qū)分不同的餐廳及其具體的行位置。不過，這種方法仍需優(yōu)化和改進(jìn)。

最后，除了簡單的散點(diǎn)圖，為了給用戶提供更豐富、更直觀的視覺信息，本文嘗試?yán)貌煌臄?shù)據(jù)創(chuàng)建不同類型的可視化圖。對(duì)于圖表3，選擇州屬和街道屬兩個(gè)數(shù)據(jù)集作為展示，然后使用創(chuàng)建填充地圖的方法來分析數(shù)據(jù)，并用顏色突出顯示這些餐廳位置所覆蓋的區(qū)域。這樣做的好處是，用戶可以通過色塊快速直觀地看到自己所在的位置是否在餐館附近，還可以通過顏色的深淺來區(qū)分特定街區(qū)的餐館數(shù)量。但在后來的模型優(yōu)化當(dāng)中，這一方法與散點(diǎn)圖疊加使用會(huì)使散點(diǎn)的展示模糊不清，且提供有效信息的能力較差，因此放棄使用不同可視化方法疊加的情況。

（二）進(jìn)行驗(yàn)證測試以驗(yàn)證設(shè)計(jì)（無差錯(cuò)設(shè)計(jì)）

空間：在空間上，上述每種可視化方法生成的圖形都允許用戶通過鼠標(biāo)滾動(dòng)放大或縮小來改變可視化本身的空間，從而輕松獲得餐廳的準(zhǔn)確位置和詳細(xì)的定位信息。

交互性：用戶可以通過放大并懸停在某個(gè)餐廳散點(diǎn)上來選擇該餐廳，從而顯示該餐廳的具體信息。在上面的示例中，只使用了標(biāo)題和地址來創(chuàng)建模型，將鼠標(biāo)懸停在上面后，用戶可以清楚地看到每個(gè)點(diǎn)的詳細(xì)文字信息。

可區(qū)分性：用不同的顏色代表不同的餐廳，雖然有些雜亂，但可以大致分辨出不同地點(diǎn)不同名稱的餐廳的零散信息。

準(zhǔn)確性：本文利用授課老師提供的數(shù)據(jù)集，通過添加更多信息和創(chuàng)建更多圖形，將大大提高可視化的準(zhǔn)確性?？梢暬瘮?shù)據(jù)可顯示餐廳全名。地圖點(diǎn)的散點(diǎn)大小也可以通過手動(dòng)操作自動(dòng)改變。地理信息的定位也很準(zhǔn)確.

三、結(jié)果與分析

（一）改進(jìn)后的可視化方法

雖然上述可視化原型在一定程度上提供了有關(guān)紐約餐館的詳細(xì)信息，但這種可視化對(duì)用戶來說并不清晰。用戶無法根據(jù)自己的喜好篩選想要了解的餐館信息，也無法根據(jù)圖形的顏色和大小直觀地判斷出更有價(jià)值的信息。同時(shí)，用戶只能獲得餐廳的名稱和地址，而無法獲得其他有價(jià)值的信息。

因此，基于上述可視化方法的缺點(diǎn)，本文使用Tableau生成了一種更有效的可視化方法。這就是根據(jù)類別名稱字段生成不同顏色的散點(diǎn)圖，用戶可以從圖表右側(cè)的過濾器中選擇自己想要的餐廳類型。其次，根據(jù)不同餐廳的標(biāo)價(jià)將散點(diǎn)圖的點(diǎn)設(shè)置為不同的大小。點(diǎn)越大，表示餐廳的價(jià)格越高。用戶可以根據(jù)點(diǎn)的大小，直觀地篩選出心儀的價(jià)格范圍內(nèi)的餐廳。最后，將每家餐廳的標(biāo)題設(shè)置為標(biāo)簽，當(dāng)用戶放大或縮小地圖時(shí)，可以看到點(diǎn)下方顯示的餐廳名稱。

除此之外，增加交互式地圖的功能，使用戶可以與散點(diǎn)地圖進(jìn)行互動(dòng)。當(dāng)用戶將鼠標(biāo)懸停在某個(gè)點(diǎn)上時(shí)，該餐廳的更多詳細(xì)信息將被展示在地圖界面上。這些信息包括餐廳名稱、類型描述、詳細(xì)地址、標(biāo)價(jià)、評(píng)分分布和營業(yè)時(shí)間。

最后，創(chuàng)建兩個(gè)新的工作表，分別使用數(shù)字格式的"評(píng)論數(shù)"和 "排名"數(shù)據(jù)來顯示每家餐廳的瀏覽次數(shù)和排名。這兩個(gè)表格被插入地圖工作表的工作提示中。用戶可以在鼠標(biāo)懸停時(shí)看到每家餐廳的瀏覽次數(shù)和排名。并在地圖工作表中添加兩個(gè)操作，即當(dāng)點(diǎn)擊一個(gè)特定的散點(diǎn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)按鈕功能，讓用戶可以點(diǎn)擊進(jìn)入兩個(gè)詳細(xì)的評(píng)論數(shù)和排名工作表。

（二）修正后的可視化構(gòu)建

該可視化模型包含一個(gè)散點(diǎn)實(shí)時(shí)圖、一個(gè)點(diǎn)圖和一個(gè)柱形圖。在這張地圖上，一張街道性質(zhì)的背景地圖被用來顯示紐約的詳細(xì)街道地址。上面不同顏色的散點(diǎn)代表了不同類型的餐館，而點(diǎn)的大小則代表了餐館評(píng)級(jí)的價(jià)格檔次。接下來，圖表4右側(cè)的篩選器可以幫助用戶根據(jù)自己的需求選擇餐廳。例如，如果用戶想選擇一家美國餐廳，那么可以手動(dòng)勾選所有美國餐廳篩選器，以顯示所有符合條件的餐廳。此外，用戶還可以根據(jù)價(jià)格過濾器篩選出不同價(jià)位的餐廳。

將鼠標(biāo)懸停在點(diǎn)上，可以看到與這三個(gè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的餐廳的詳細(xì)信息。其中包括餐廳名稱、詳細(xì)地址、價(jià)格范圍、類別描述、評(píng)級(jí)和營業(yè)時(shí)間。這些詳細(xì)的文本信息，可以供用戶查閱以了解不同餐廳的大概情況。餐廳名稱也會(huì)作為標(biāo)簽顯示在地圖上散點(diǎn)的正下方。

創(chuàng)建兩個(gè)新的工作表，分別用于展示詳細(xì)的創(chuàng)建評(píng)論數(shù)和排名的條形圖和點(diǎn)圖。同樣在散點(diǎn)圖主要工作表中，這兩個(gè)工作表被插入到工作提示列中。圖表6中可以看到每個(gè)散點(diǎn)就擁有了相應(yīng)的 "評(píng)論計(jì)數(shù) "和 "排名 "的數(shù)據(jù)展示，用戶可以直接通過散點(diǎn)懸停功能直接了解到散點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的排名和評(píng)論數(shù)量。同時(shí)使用條形圖和點(diǎn)圖來顯示不同的數(shù)據(jù)。在點(diǎn)擊懸停信息上的藍(lán)色鏈接后，用戶可以直接從散點(diǎn)圖轉(zhuǎn)向詳細(xì)的兩個(gè)分工作表，如圖表7所示。圖表8所示的兩張工作表中，不同的顏色被用來表示不同級(jí)別的排名和查看次數(shù)。其中綠色代表最好的排名，紅色代表最差的排名。

四、評(píng)估可視化方法及其意義

數(shù)據(jù)展示和可視化類型：評(píng)估Tableau的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)可視化方法和所選擇的可視化類型。本可視化使用了三種信息可視化形式：地圖散點(diǎn)圖、條形圖和虛線圖。信息的可讀性和傳達(dá)：對(duì)可視化方法的可讀性和信息傳達(dá)進(jìn)行評(píng)估，關(guān)注圖表的清晰度、標(biāo)簽的可讀性、顏色的選擇和對(duì)比度。這種可視化方法使用不同顏色的散點(diǎn)表示不同類型的餐館，而散點(diǎn)的大小則代表餐館的價(jià)格。

交互性和探索性：Tableau提供豐富的交互功能，允許用戶探索數(shù)據(jù)并獲得更深入的見解。對(duì)可視化方法進(jìn)行評(píng)估，看它是否充分利用了 Tableau 的交互功能，如篩選器、參數(shù)、工具提示等，以提供更具探索性和交互性的數(shù)據(jù)體驗(yàn)。因此，這種可視化方法結(jié)合了各種工具提示、標(biāo)簽顯示、顏色表示和篩選器的使用，所有這些都能滿足用戶的互動(dòng)需求。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和清理：考慮為Tableau可視化方法準(zhǔn)備和清理數(shù)據(jù)的過程，這樣可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和轉(zhuǎn)換。本次練習(xí)的數(shù)據(jù)來自16800條詳細(xì)的紐約餐館數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)數(shù)量充足、涵蓋主題廣泛，并且設(shè)計(jì)了詳細(xì)的屬性。這種可視化方法的意義在于它能夠以一種視覺上吸引人的互動(dòng)方式展示紐約餐館的數(shù)據(jù)。通過利用Tableau的功能，包括餐廳名稱標(biāo)簽、顏色分類、價(jià)格范圍表示、懸停細(xì)節(jié)、條形圖和散點(diǎn)圖，以及詳細(xì)視圖的交互式按鈕，這種可視化方法使用戶能夠獲得有價(jià)值的見解，做出明智的決策，并探索紐約餐飲業(yè)的復(fù)雜景觀。

總之，新提出的使用Tableau創(chuàng)建的紐約餐廳數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖可視化為探索和分析數(shù)據(jù)集提供了一個(gè)強(qiáng)大而直觀的工具。通過餐廳名稱標(biāo)簽、彩色編碼的散點(diǎn)圖標(biāo)記、顯示價(jià)格帶的標(biāo)記大小、懸停細(xì)節(jié)、條形圖和用于詳細(xì)查看的交互式按鈕等各種功能，該可視化工具為用戶提供了紐約市餐廳景觀的全面視圖。盡管還存在缺陷和不足，但迄今為止在短時(shí)間內(nèi)生成的可視化方法在一定程度上為餐廳用戶提供了幫助。

參考文獻(xiàn)：

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