數(shù)據(jù)可視化知識(shí)貼①：激情四溢熱力圖

熱力圖在傳統(tǒng)坐標(biāo)系中比較少見(jiàn)，但是如果是在現(xiàn)代SIG（地理空間數(shù)據(jù)可視化）中，沒(méi)有比熱力圖使用更廣泛的了。

什么是熱力圖？

所謂熱力圖（heat map)，又叫等值線地圖（choropleth map)，是超越了傳統(tǒng)地圖意義的一種新型的地圖。

首先，它是根植于傳統(tǒng)地圖的，一張熱力圖上的邊界，一般是按照傳統(tǒng)地圖上的市、省、國(guó)家的行政區(qū)域邊界來(lái)劃分。

其次，熱力圖以不同的顏色來(lái)對(duì)各個(gè)地區(qū)的不同情況予以顯示。不同的顏色可以表示不同的人口密度、天氣情況、人均收入、社會(huì)觀點(diǎn)等等基于地理位置的不同數(shù)據(jù)。

下面這張圖，就展示了2008年美國(guó)大選的投票結(jié)果。紅色是麥凱恩，藍(lán)色代表奧巴馬，用不同的顏色深度表示他們?cè)诓煌闹葳A得的支持率。結(jié)果，當(dāng)然大家都是知道滴。

熱力圖溯源

前面說(shuō)過(guò)，熱力圖是根植于傳統(tǒng)地圖的一種新型的圖表，所以熱力圖的歷史并不長(zhǎng)。
很多因素限制了熱力圖的萌芽，其中就包括現(xiàn)代地圖學(xué)。

直到19世紀(jì)，航海大發(fā)現(xiàn)催生了現(xiàn)代地圖學(xué)的成熟和發(fā)展，采用投影法的地圖越加精細(xì)，全球的地理數(shù)據(jù)積累也日益豐富，熱力圖才自然而然地被發(fā)明出來(lái)了。

法國(guó)的一位數(shù)學(xué)家、工程師、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和政治家夏爾.潘迪（Charles Dupin 1784-1873），可能是世界上第一位使用熱力圖的人。

這張發(fā)表于1826年的黑白地圖上，以從白到黑不同深度，標(biāo)示了法國(guó)文盲的分布情況。

熱力圖的使用

熱力圖是完美的傳統(tǒng)地圖與現(xiàn)代數(shù)據(jù)結(jié)合的產(chǎn)物，最大的特點(diǎn)，就是它的數(shù)據(jù)范圍有邊界，而這個(gè)邊界，是由傳統(tǒng)地圖或者說(shuō)人為劃定的。

就像前面美國(guó)大選圖，我們可以看到以各個(gè)州、市中雙方贏得的選票比例。

相信諸位現(xiàn)在心里會(huì)有一個(gè)疑問(wèn)了。

我知道，且看下面這張圖，請(qǐng)注意其中的一些細(xì)節(jié)。

這是關(guān)于英倫三島的一張人口密度分布圖。

請(qǐng)注意，它不是直接按照人口密度分布畫出的等值線圖，而是以行政區(qū)域來(lái)劃分?jǐn)?shù)據(jù)邊界的。

請(qǐng)注意圖中的一些細(xì)節(jié)：

這張圖上主要顯示的是英國(guó)各個(gè)郡的人口密度分布情況。但是有的郡區(qū)域內(nèi)，會(huì)有很小部分顏色很深，說(shuō)明人口密度比周邊地區(qū)要高出很多。

因?yàn)橄穸及亓?、?ài)爾蘭這些地區(qū)，整體人煙稀少，人口密度很低，但是在中心城市卻聚集大量人口，采用全郡平均值的話，會(huì)引起很大的誤會(huì)。

所以，這張圖上，將一些重點(diǎn)城市的人口密度也標(biāo)示出來(lái)。以免造成誤讀。

當(dāng)然，我們別忘了，熱力圖還有一個(gè)名字叫做等值線圖。這里人為劃分的行政區(qū)域已經(jīng)取消，數(shù)據(jù)的邊界由數(shù)據(jù)本身決定。
就像下面這張全球輪班航次圖。

熱力圖最佳設(shè)計(jì)指南

前面我們已經(jīng)簡(jiǎn)單介紹了熱力圖的一些基本情況，下面該講講基本的設(shè)計(jì)原則了。

• 使用細(xì)的地圖輪廓線

粗的輪廓線，會(huì)使得地圖上的各個(gè)圖塊變得分散。

• 選擇合適的配色

熱力圖中，同一系列的顏色應(yīng)該選用同一色系的顏色，或者是相近顏色的過(guò)渡色。

• 少用填充圖案

可以用不同的圖案標(biāo)示不同的變量。但是不宜超過(guò)3種，否則就喧賓奪主了。

• 選擇合適的數(shù)據(jù)區(qū)間

選擇3-5個(gè)數(shù)據(jù)范圍，盡量使數(shù)據(jù)在這幾個(gè)范圍內(nèi)分布均勻，超出這個(gè)范圍的數(shù)據(jù)用+/-號(hào)表示。