基于四叉樹網格的快速層次聚類熱圖可視化研究.pdf

1、圖作為反映數據中攜帶信息最重要的一種表達方式，在許多領域得到廣泛的應用。而熱圖是超越傳統(tǒng)圖形意義的一種新型的信息可視化方式，在現代的可視化領域中，熱圖的使用更加廣泛。然而隨著大數據時代的到來，數據不僅在多元素、多維度等數據屬性上劇增，尤其是在數據規(guī)模上急劇增加，使目前的方法在大規(guī)模數據進行熱圖可視化繪制上效率大大降低，甚至超過機器的負載，導致程序崩潰無法進行數據可視化的繪制。針對這一問題，本文提出一種基于四叉樹網格的快速層次聚類熱圖可視

2、化方法，通過對大數據進行聚類預處理，進而利用可視化技術將預處理數據信息采用熱圖的形式進行展現。
　　首先，針對大規(guī)模數據進行預處理時選擇合適的聚類方法從數量級上減少數據，通過對現有的多種聚類方法進行仔細研究和分析，綜合各個聚類方法的優(yōu)缺點，提出了一種基于四叉樹網格的快速層次聚類算法。該算法適用于大規(guī)模數據的聚類，避免多次聚類造成數據信息的丟失，且聚類后的數據質量較高,并在最大程度上保留原數據的特性。
　　其次，根據預處理后的

3、數據，計算數據熱點產生的熱值。將預處理后新的數據中心點看作熱點，通過高斯函數擬合計算每個熱點(多條數據)對周圍地域產生的作用值，將所有熱點對區(qū)域的作用值累加。計算結果作為最后的熱度值，利用可視化技術進行三維熱圖的繪制。
　　再次，根據三維熱圖的體數據的特點，提出一種簡化的光線投射方法，利用GPU強大的并行處理能力和著色器可編程的特性，直接在著色器中計算經緯度對應熱值，把熱值按比例轉換成高度再根據比例值賦顏色值進行三維熱圖的繪制，相