基于Web的多维数据可视化系统及应用

摘要

本发明涉及计算机数据可视化技术领域，且公开了基于Web的多维数据可视化系统及应用，包括可视化能力管理模块、移动端可视化展示能力模块、云服务器和大数据加速分析能力模块，所述可视化能力管理模块包括有数据管理、可视化能力配置、资源管理、工作空间与项目管理和基础管理；该基于Web的多维数据可视化系统及应用，通过设置有可视化能力管理模块，可以达到将数据转化为各种图表形式，用户可以根据数据的特征去选择数据可视化图表，从而排除了部分不合适的图表；该基于Web的多维数据可视化系统及应用，通过设置有移动端可视化展示能力模块，可以达到个人或企业能够通过各种平台的移动端对多维数据图形进行查看。

说明书

技术领域

本发明涉及计算机数据可视化技术领域，具体为基于Web的多维数据可视化系统及应用。

背景技术

数据可视化，是关于数据视觉表现形式的科学技术研究。其中，这种数据的视觉表现形式被定义为，一种以某种概要形式抽提出来的信息，包括相应信息单位的各种属性和变量，它是一个处于不断演变之中的概念，其边界在不断地扩大。主要指的是技术上较为高级的技术方法，而这些技术方法允许利用图形、图像处理、计算机视觉以及用户界面，通过表达、建模以及对立体、表面、属性以及动画的显示，对数据加以可视化解释。与立体建模之类的特殊技术方法相比，数据可视化所涵盖的技术方法要广泛得多，数据可视化主要旨在借助于图形化手段，清晰有效地传达与沟通信息。但是，这并不就意味着数据可视化就一定因为要实现其功能用途而令人感到枯燥乏味，或者是为了看上去绚丽多彩而显得极端复杂。为了有效地传达思想概念，美学形式与功能需要齐头并进，通过直观地传达关键的方面与特征，从而实现对于相当稀疏而又复杂的数据集的深入洞察。然而，设计人员往往并不能很好地把握设计与功能之间的平衡，从而创造出华而不实的数据可视化形式，无法达到其主要目的，也就是传达与沟通信息，数据可视化与信息图形、信息可视化、科学可视化以及统计图形密切相关。当前，在研究、教学和开发领域，数据可视化乃是一个极为活跃而又关键的方面，“数据可视化”这条术语实现了成熟的科学可视化领域与较年轻的信息可视化领域的统一。

现有技术存在以下缺陷与不足：

1、大量数据所生成的多维可视化图形不便观察分析，使得大部分用户难以理解；

2、由于移动端的数量的提升，大量用户不在以固定端进行数据图形查看，移动端已成为流行趋势；

3、由于数据的更新较快，数据在进行处理分析的过程中，可能出现新的更新数据，其数据图表会占用大量硬件空间，且易丢失。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于Web的多维数据可视化系统及应用，可以解决现有的基于Web的多维数据可视化系统及应用问题；本装置通过设置可视化能力管理模块、移动端可视化展示能力模块、云服务器和大数据加速分析能力模块，有效解决了多维可视化图形不便观察分析、移动端难以查看到多维数据图形和数据分析较慢且数据容易丢失的问题。

为实现上述的基于Web的多维数据可视化系统及应用目的，本发明提供如下技术方案：基于Web的多维数据可视化系统及应用，包括可视化能力管理模块、移动端可视化展示能力模块、云服务器和大数据加速分析能力模块，所述可视化能力管理模块包括有数据管理、可视化能力配置、资源管理、工作空间与项目管理和基础管理，所述移动端可视化展示能力模块包括有H5移动可视化展示、Android可视化应用和IOS可视化应用，所述大数据加速分析能力模块包括大数据加速分析调度管理、大数据加速分析数据同步可视化应用和大数据加速分析引擎，所述云服务器包括有云储存单元和云计算模块。

优选的，所述数据管理包括有数据源管理、数据集管理、数据集维度定义、数据集指标定义、数据集聚合表达式定义和数据集枚举管理，所述可视化能力配置包括有图表设计、图表属性设置、图表数据过滤设置、看板初始数据过滤、看板联动与过滤器设置、移动端看板图表与布局设置和底图配置管理。

优选的，所述资源管理包括有计算节点组管理、加速分析实例管理、数据总线集群管理、业务菜单管理、业务角色管理、业务菜单授权和数据看板授权，所述工作空间与项目管理包括有工作空间管理、工作空间资源授权、工作空间用户授权、项目管理和项目用户授权，所述基础管理包括有基础配置、用户管理、用户组织和用户集成。

优选的，所述H5移动可视化展示包括有企信公众号、同一账号登录、我的移动看板、我的通知、移动H5数据看板容器和移动H5宿主集成。

优选的，所述Android可视化应用包括有账号登录退出、Android可视化应用系统消息通知、Android可视化应用本地化设置、Android可视化应用基座和Android可视化应用版本升级。

优选的，所述IOS可视化应用包括有账号登录退出、iOS可视化应用系统消息通知、iOS可视化应用本地化设置、iOS可视化应用基座和iOS可视化应用版本升级。

优选的，所述大数据加速分析调度管理包括有任务路由、故障转移、任务依赖、流程可视化配置和任务可视化配置。

优选的，所述大数据加速分析数据同步可视化应用包括有关系数据库与加速平台的双向同步和nosql数据库与加速平台的双向同步。

优选的，所述大数据加速分析引擎包括有加速分析资源管理、加速分析控制台、加速渲染引擎能力和加速分析计算引擎能力。

与现有技术相比，本发明提供了基于Web的多维数据可视化系统及应用，具备以下有益效果：

1、本基于Web的多维数据可视化系统及应用，通过设置有可视化能力管理模块，可视化能力管理模块包括有数据管理、可视化能力配置、资源管理、工作空间与项目管理和基础管理，通过此项目可以将数据转化为各种图表形式，用户可以根据数据的特征去选择数据可视化图表，从而排除了部分不合适的图表；

2、本基于Web的多维数据可视化系统及应用，通过设置有移动端可视化展示能力模块，移动端可视化展示能力模块包括有H5移动可视化展示、Android可视化应用和IOS可视化应用，使得个人或企业能够通过各种平台的移动端对多维数据图形进行查看；

3、本基于Web的多维数据可视化系统及应用，通过设置有大数据加速分析能力模块和云服务器，大数据加速分析能力模块通过大数据加速分析调度管理、大数据加速分析数据同步可视化应用和大数据加速分析引擎使得多维数据能够支持关系数据库、nosql数据库和数据文件与加速平台的双向同步，

并支持数据总线数据消息的同步，加速分析平台可以从数据总线订阅数据，并提供基于GPU的加速分析计算能力，实现离线计算和内存计算结果导入GPU加速分析引擎，GPU加速分析引擎实现SSD磁盘、CPU和GPU三级数据缓存，支持以标准SQL接口方式实现海量数据的实时分析，支持用加速分析用户密码登录到控制台，控制台支持输入加速分析SQL语句，创建修改表、新增修改删除表数据、查询表数据、查看表结构，控制台能输出各种语句的执行结果，对于数据查询结果能直接以数据表格方式展示，控制台能根据用户输入字符内容智能提示SQL关键字补全、支持点击表名或字段快速输入，使得数据分析加快，通过云服务器内的云储存单元和云计算模块，能够将多维数据图表进行云空间保存，避免丢失。

附图说明

图1为本发明Web数据可视化工具的结构图；

图2为本发明可视化能力管理的系统示意图；

图3为本发明移动端可视化展示能力的系统示意图；

图4为本发明大数据加速分析能力的系统示意图；

图5为本发明云服务器的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，基于Web的多维数据可视化系统及应用，包括包括可视化能力管理模块、移动端可视化展示能力模块、云服务器和大数据加速分析能力模块，可视化能力管理模块包括有数据管理、可视化能力配置、资源管理、工作空间与项目管理和基础管理，移动端可视化展示能力模块包括有H5移动可视化展示、Android可视化应用和IOS可视化应用，大数据加速分析能力模块包括大数据加速分析调度管理、大数据加速分析数据同步可视化应用和大数据加速分析引擎，云服务器包括有云储存单元和云计算模块。

综上，数据管理包括有数据源管理、数据集管理、数据集维度定义、数据集指标定义、数据集聚合表达式定义和数据集枚举管理，数据源管理是用户在可视化能力平台自定义数据源，支持关系型数据库作为数据源，如mysql、oralce等；同时还支持加速分析引擎做为数据源，数据集管理是数据集是统一的数据视图，实现数据立方体Cube同样的模式，能提前定义查询形成多维分析数据集，数据集管理支持导入数据源，编写sql形成数据视图。通过复用数据集，减少相同数据集下不同表报设计时重复的填写查询脚本、新建聚合表达式工作，数据维度是说明数据，它是观察数据的一种角度，是指可指定不同值的对象的描述性属性或特征。数据维度定义基于数据集，选定相关列，定义为数据维度；支持别名设置、支持多层级维度定义。支持数据过滤器设置，聚合表达式支持多个数据列通过聚合后再计算，数据集枚举管理支持通过配置sql方式，查询数据源中的相关数据表字段，通过指定键列和值列，形成数据枚举的定义。在图表定义时，通过关联维度的枚举，在最终界面上展示数据对应的名称，优化用户体验，可视化能力配置包括有图表设计、图表属性设置、图表数据过滤设置、看板初始数据过滤、看板联动与过滤器设置、移动端看板图表与布局设置和底图配置管理，图表设计是基于数据集，选择适合的图表，并定义数据关联。图表设计器固化数据可视化辞典，从数据出发，从功能角度对图表进行分类，如比较类、分布类、流程类、地图类等等，减少图表的误用。同时，图表设计器能根据数据情况，自动标识当前数据可用的图表，减少配置出错，图表数据过滤设置可以定义关联的维度和指标时，可以设置数据过滤，数据过滤包括数据加载功能，可定义大于、小于、等于、不等于、TopN等多种表达式过滤数据，看板初始数据过滤可以使得数据看板的多个数据源可以设置初始数据过滤条件，设置后整个看板的多个图表只能展示过滤以后的数据，看板联动与过滤器设置能够支持图表之间的联动，通过设置看板过滤器实现联动。过滤器可以设置需联动的数据源维度、支持多个数据源维度的关联设置，、移动端看板图表与布局设置针对移动端小屏的特殊性，提供以流式布局为基础的移动数据看板设计器，可以将支持移动化的图表添加到移动数据看板中，设置图表的位置与相对大小，支持拖放的方式进行快速设置，底图配置管理支持配置离线地图和在线地图的初始化，离线地图可设置初始化url、初始化坐标系区域。

资源管理包括有计算节点组管理、加速分析实例管理、数据总线集群管理、业务菜单管理、业务角色管理、业务菜单授权和数据看板授权，计算节点组管理对etl，计算，shell脚本等执行节点组进行管理。计算节点组的每一组为一类任务执行节点的小集群，加速分析实例管理定义加速分析引擎实例信息，包括加速分析引擎账号以及库信息，还有服务连接信息，数据总线集群管理定义数据总线集群信息，包括集群连接信息，账号，密码等，工作空间与项目管理包括有工作空间管理、工作空间资源授权、工作空间用户授权、项目管理和项目用户授权，基础管理包括有基础配置、用户管理、用户组织和用户集成。

H5移动可视化展示包括有企信公众号、同一账号登录、我的移动看板、我的通知、移动H5数据看板容器和移动H5宿主集成，移动H5数据看板容器通过服务端通讯，实现数据与服务互动，富应用方式在前端完成资源的加载、事件路由等，实现数据看板的布局、图表的渲染、数据的展示；并提供与用户操作的互动响应处理，移动H5宿主集成通过与H5移动页面的宿主集成，以应用号或服务号的方式封装入口，并打通与宿主应用的用户体系及认证，实现基宿主的内部应用。

Android可视化应用包括有账号登录退出、Android可视化应用系统消息通知、Android可视化应用本地化设置、Android可视化应用基座和Android可视化应用版本升级，Android可视化应用基座通过封装Android底层能力，实现移动可视化应用基座能力，支持H5移动可视化可以基于基座运行，并能调用Android基础能力，如读取本地文件实现本地化缓存、存储图片到相册，调用相机等硬件能力等。

IOS可视化应用包括有账号登录退出、iOS可视化应用系统消息通知、iOS可视化应用本地化设置、iOS可视化应用基座和iOS可视化应用版本升级，iOS可视化应用基座通过封装iOS底层能力，实现移动可视化应用基座能力，支持H5移动可视化可以基于基座运行，并能调用iOS基础能力，如读取本地文件实现本地化缓存、存储图片到相册，调用相机等硬件能力等。

大数据加速分析调度管理包括有任务路由、故障转移、任务依赖、流程可视化配置和任务可视化配置，任务路由执行器集群部署时提供丰富的路由策略，包括：第一个、最后一个、轮询、随机、一致性HASH、最不经常使用、最近最久未使用、故障转移、忙碌转移等。

大数据加速分析数据同步可视化应用包括有关系数据库与加速平台的双向同步和nosql数据库与加速平台的双向同步，关系数据库与加速平台的双向同步支持关系数据库与加速平台的双向同步，包括mysql、oracle、sqlServer、postgreSql等，nosql数据库与加速平台的双向同步支持nosql数据库与加速平台的双向同步，包括hbase、mongoDb、hive。

大数据加速分析引擎包括有加速分析资源管理、加速分析控制台、加速渲染引擎能力和加速分析计算引擎能力，加速分析控制台支持用加速分析用户密码登录到控制台，控制台支持输入加速分析SQL语句，创建修改表、新增修改删除表数据、查询表数据、查看表结构，控制台能输出各种语句的执行结果，对于数据查询结果能直接以数据表格方式展示，控制台能根据用户输入字符内容智能提示SQL关键字补全、支持点击表名或字段快速输入，加速渲染引擎能力提供的服务器端渲染能力，渲染引擎支持将坐标位置数据与度量数据导入或直接使用分析引擎的结果数据，基于GPU直接成热点图，无需与GPU再次交换数据。支持将热点图作为图层提供给WebGIS图层。渲染引擎支持圆形、多边形区域的渲染，加速分析计算引擎能力提供基于GPU的加速分析计算能力，实现离线计算和内存计算结果导入GPU加速分析引擎，GPU加速分析引擎实现SSD磁盘、CPU和GPU三级数据缓存，支持以标准SQL接口方式实现海量数据的实时分析。

本发明的工作使用流程以及安装方法为，本基于Web的多维数据可视化系统及应用在使用时，通过设置有可视化能力管理模块、移动端可视化展示能力模块、云服务器和大数据加速分析能力模块，可视化能力管理模块包括有数据管理、可视化能力配置、资源管理、工作空间与项目管理和基础管理，通过此项目可以将数据转化为各种图表形式，用户可以根据数据的特征去选择数据可视化图表，从而排除了部分不合适的图表，移动端可视化展示能力模块包括有H5移动可视化展示、Android可视化应用和IOS可视化应用，使得个人或企业能够通过各种平台的移动端对多维数据图形进行查看，大数据加速分析能力模块通过大数据加速分析调度管理、大数据加速分析数据同步可视化应用和大数据加速分析引擎使得多维数据能够支持关系数据库、nosql数据库和数据文件与加速平台的双向同步，并支持数据总线数据消息的同步，加速分析平台可以从数据总线订阅数据，并提供基于GPU的加速分析计算能力，实现离线计算和内存计算结果导入GPU加速分析引擎，GPU加速分析引擎实现SSD磁盘、CPU和GPU三级数据缓存，支持以标准SQL接口方式实现海量数据的实时分析，支持用加速分析用户密码登录到控制台，控制台支持输入加速分析SQL语句，创建修改表、新增修改删除表数据、查询表数据、查看表结构，控制台能输出各种语句的执行结果，对于数据查询结果能直接以数据表格方式展示，控制台能根据用户输入字符内容智能提示SQL关键字补全、支持点击表名或字段快速输入，使得数据分析加快，通过云服务器内的云储存单元和云计算模块，能够将多维数据图表进行云空间保存，避免丢失。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。