党的二十大报告指出： 教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。高等教育与经济社会发展紧密相连，对促进就业创业、助力经济社会发展、增进人民福祉具有重要意义。

近年来，随着感知式系统的广泛应用，数据量呈爆炸式增长，人类社会迅速步入“大数据时代”。鉴于数据资源的重大战略意义，我国将数据列为第五大生产要素，提出数据是赋能新质生产力的核心生产要素。然而，大数据具有价值密度低的特点，必须经过数据采集、标注、清洗、存储、加工、分析与可视化等一系列处理过程，其价值才能得到充分的激发和释放。在此过程中，数据可视化作为沟通人与数据之间“最后一公里”的桥梁，是促进数据价值释放的关键环节，发挥着至关重要的作用。在数据分析工作中，可视化通常被作为一种辅助分析的工具，用来帮助用户直观地了解数据的特征，快速发现数据中蕴藏的规律。

数据可视化技术是构建数据可视化应用的支撑技术，数据可视化应用通常是大数据应用系统或商业智能平台的客户端组件，负责通过图形接口向用户展示数据分析或智能决策的结果。ECharts是当前流行的数据可视化应用开发框架，最初由百度团队开源，目前已成为Apache的顶级项目。ECharts具有一些突出的特性，包括支持丰富的图表类型、交互控件和视觉编码手段，支持千万级、多维度数据的前端展现，支持多渲染方案和跨平台应用,支持数据驱动视图和无障碍访问等。ECharts在成为Apache孵化器项目之前，就已经是国内可视化生态领域的旗帜，为多个行业领域的多种场景提供了数据可视化解决方案。基于ECharts 优异的性能和用户友好特性，我们选择它作为书中项目的前端框架。

本书简介

本书以“空气质量监测数据可视化平台”项目为主线，通过对项目实施全过程的介绍，使读者掌握数据可视化应用开发的全栈技术体系。本书主要内容可用“一个项目、两套框架、四个环节、四类关系、八种图表”予以概括。其中，“一个项目”是指空气质量监测数据可视化平台开发项目；“两套框架”是指ECharts和Flask，是构建基于MVT架构的动态数据可视化应用的核心框架；“四个环节”是指开发数据可视化应用所经历的四个关键技术环节，包括数据的抽取、转换、加载和渲染；“四类关系”是指数据可视化所关注的数据之间的关系，包括比较、分布、联系、构成四类；“八种图表”包括表达“比较”关系的条形图和折线图，表达“分布”关系的仪表盘和热力图，表达“联系”关系的平行坐标图和散点图，以及表达“构成”关系的雷达图和饼图。

本书内容

全书共14章。

第1章为数据可视化概述，主要介绍数据可视化的基本概念、主流的数据可视化应用开发框架及数据可视化常用的信息图表等内容。

第2章为项目概述，主要介绍“空气质量监测数据可视化平台”项目的基本情况，包括项目的需求和目标、系统架构、技术路线及环境依赖等内容。

第3章为技术基础，主要介绍数据可视化应用开发所依赖的支撑技术，包括Web前后端开发技术及数据接口开发技术。

第4章为ECharts详解，主要介绍ECharts的基础架构、常用组件及常用属性。

第5章为条形图，主要介绍条形图的概念、特点和应用场景，以及静态与动态条形图的设计与制作方法。

第6章为折线图，主要介绍折线图的概念、特点和应用场景，时间序列数据的基本概念与可视化方法，ECharts时间型坐标轴及多坐标系网格的使用方法，以及静态与动态折线图的设计与制作方法。

第7章为仪表盘，主要介绍仪表盘的概念、特点和应用场景，ECharts仪表盘的常用属性，以及静态与动态仪表盘的设计与制作方法。

第8章为热力图，主要介绍热力图的概念、特点和应用场景，ECharts日历坐标系组件与视觉映射组件的基本用法，以及静态与动态热力图的设计与制作方法。

第9章为平行坐标图，主要介绍平行坐标图的概念、特点和应用场景，ECharts平行坐标系与平行坐标轴组件的基本用法，以及静态与动态平行坐标图的设计与制作方法。

第10章为雷达图，主要介绍雷达图的概念、特点和应用场景，ECharts雷达坐标系的基本用法，以及静态与动态雷达图的设计与制作方法。

第11章为饼图，主要介绍饼图的概念、特点和应用场景，以及静态与动态饼图的设计与制作方法。

第12章为散点图，主要介绍散点图的概念、特点和应用场景，静态与动态散点图的设计与制作方法，以及三维散点图的制作方法。

第13章为联动图表，主要介绍联动图表的概念、特点和应用场景，ECharts时间轴组件的基本用法，以及静态及动态联动图表的设计与制作方法。

第14章为数据大屏，是一个综合性的数据可视化应用开发项目，主要介绍数据大屏的概念、特点和应用场景，数据大屏设计的一般原则、流程和基本方法，以及静态与动态数据大屏的设计与制作方法。

本书特色

（1） 前沿导向、高端定位。聚焦大数据可视化需求，基于流行的MVT架构，培养读者面向数据密集型应用的架构设计与整合开发能力。

（2） 项目驱动、理实交融。以“空气质量监测数据可视化平台”项目为主线，引导读者深刻理解各类信息图表的特性，并掌握大数据可视化应用开发的全栈技术体系。

（3） 循序渐进、稳步提升。知识体系采用模块化、递进式的方式进行组织，内容发展由浅入深、层层递进，带领读者逐步实现从入门到精通的跃迁。

读者对象

本书可作为高等院校数据科学与大数据技术、数字媒体技术、大数据管理与应用等专业的教材，也可作为科研工作者、数据科学相关领域从业人员的参考书。

配套资源

为便于教学，本书提供丰富的配套资源，包括教学大纲、教学课件、电子教案、程序源码、在线作业、习题答案和微课视频。资源下载提示

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致谢

本书是2021年度河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2021GJJG175）及2023年度河北省创新创业课程“大数据应用综合实践”的建设成果。项目组成员（曾辉、吴方元、杨盈盈、郑雯利、董瀚文、姜秀华、张冬冬、张艺曼、孙雨桐、杜秋瑾、郭华、康想想、段依丹、叶一帆、王林彤、吕振洋、田子豪）在资源建设及文字校对方面开展了大量工作，在此一并表示感谢！同时，在本书的撰写过程中参阅了诸多文献资料，得到了多方面的支持，在此谨向数据提供者、清华大学出版社负责本书编辑出版工作的全体同仁，以及关心和支持本书撰写工作的专家、学者们致以诚挚的谢意。

意见与反馈

由于作者水平有限，书中疏漏之处在所难免，敬请各位专家读者不吝批评指正。

董一兵2025年7月