申请/专利权人：北京工商大学

申请日：2018-01-25

公开（公告）日：2018-07-13

公开（公告）号：CN108280191A

主分类号：G06F17/30(2006.01)I

分类号：G06F17/30(2006.01)I

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.17#授权;2018.08.07#实质审查的生效;2018.07.13#公开

摘要：本发明公布了一种多地区最大农药残留限量MRL标准对比可视分析方法与系统，将MRL标准数据自顶向下构建农产品分类树，结合交互技术实现关联对比分析、细节对比分析、指标评价对比分析和整体对比分析。系统包括用户交互模块，用户探索模块、指标计算模块以及指标可视化模块。LPM指标包括数据集中农产品的分类层次数L、涉及的农药数P、农药限量值的记录数M，采取加权定量计算LPM指标，提高对比分析的精准度；采用嵌套圆、雷达图、平行坐标和标签云、折线‑柱形图及交互技术，快速发现不同地区在农产品分类情况、农产品MRL标准的覆盖范围制定的严格程度的差异。本发明也可用于多维层次数据其他应用领域的对比可视分析。

主权项：1.一种多地区农药残留最大限量MRL标准的对比可视分析方法，包括如下步骤：第一步，将农药残留限量MRL标准的数据集自顶向下构建一棵分类树，统计数据集中LPM指标的值，并采取加权的方式计算每个地区LPM指标的评分；所述LPM指标包括数据集中农产品的分类层次数L、MRL标准中涉及的农药数P、MRL标准中农药限量值的记录数M；包括如下步骤：A.对农药残留限量MRL标准的原始数据进行预处理，根据农产品的分类方式转换成具有层次包含关系的JSON格式，自顶向下构建一棵分类树；执行如下操作：A1.将预处理后的数据转换为JSON格式：{‘name’:’XXX’,’children’:[{‘name’:’XXX’}]}A2.将A1中转换后的JSON格式数据构建一棵分类树；B.统计数据集中LPM指标值，通过加权的方式定量计算每个地区LPM指标的评分，具体包括如下步骤：B1.针对数据集进行计算统计，得到MRL标准中的农药数，作为P的值；得到MRL标准中的所有记录数，作为M的值；得到每种农产品的分类层次数之和，作为L的值；B2.通过加权的方法对部分数据集定量地计算LPM指标的评分；采用如下公式计算得到LPM指标中L指标值：SL＝u1∑Xi+u2∑Yi+u3∑Zi式中，，SL表示L指标的分数；Xi表示所有数据中每种农产品的分类层次数；Yi表示去重后的数据中每种农产品的分类层次数；Zi表示仅在一个地区出现的数据中每种农产品的分类层次数；u1,u2,u3均表示权重，默认为1；使用相同的计算方式，获得MRL标准中涉及的农药数P指标值、MRL标准中农药限量值的记录数M指标值；作为最后的综合评分；第二步，对上述统计计算结果进行可视化，结合交互技术进行关联对比分析、细节对比分析、指标评价对比分析、整体对比分析；执行如下操作：A.对第一步生成的分类树使用嵌套圆的方式进行可视化，将嵌套圆可视化方式设计为套索工具，用户通过工具栏的套索工具圈选感兴趣的部分，具体包括如下步骤：A1.使用嵌套圆算法对具有层次结构的分类树数据进行可视化，视图包括一个数据筛选框和两个嵌套圆；分类树子节点的圆形区域大小表示该节点所有的记录条数，按螺旋状从大到小排布；然后计算所有子节点的圆形区域的外切圆，分类树父节点的圆形区域的直径为外切圆的直径，直径大小是该父节点的子节点的记录数之和；自底向上递归计算直至根节点的圆绘制完成；A2.用户使用工具栏的套索工具圈选感兴趣的数据；圈选方式包括矩形圈选框、自定义图形的圈选框、多次圈选；A3.用户还可以使用鼠标高亮查看某个属性的分类情况，当用户圈选感兴趣的数据后，提示框显示用户已圈选数据中每种农产品的MRL标准记录数；B.把A中生成的关联表的数据与标签云、平行坐标结合进行细节对比分析，通过点击标签云中的字符将该字符的数据映射到平行坐标；具体包括如下步骤：B1.由嵌套圆联动生成标签云，标签云的数量为嵌套圆中用户圈选数据的类型，大小为具体属性的数量；具体在嵌套圆的主视图中圈选一个地区的农产品，以农产品的名称为条件检索数据库中相关的农产品MRL标准数据生成关联表，在辅视图中将另一个地区关联的农产品高亮显示，同时统计关联表中涉及的农产品、农药毒性类型及数量生成标签云和平行坐标,实现关联对比分析；B2.平行坐标通过绘制n条平行的坐标轴来代表不同的属性，根据每条记录在各个坐标轴上的属性值，从左向右绘制横跨n条坐标轴的曲线；通过鼠标点击标签云选择查看某个标签云的属性信息；根据选择条件查询关联表的数据，更新平行坐标，展示细节对比的结果；C.根据LPM指标的值及每个地区的评分实现指标对比分析；采用雷达图和折线‑柱形图进行展示，包括：C1.雷达图的上半部分表示该属性在整个数据集的评分，下半部分表示在用户圈选数据的评分，从顺时针开始分别是农产品的分类层次数、MRL标准中涉及的农药数、MRL标准中农药限量值的记录数；可视化视图左侧通过热力图展示各个权重系数的取值，用户可通过鼠标点击进行调整；C2.折线图表示多个地区数据集的LPM指标的值；柱形图表示用户圈选的数据中多个地区的LPM指标的值；视图从上到下依次表示农产品的分类层次数、MRL标准中涉及的农药数及MRL标准中农药限量值的记录数；当用户悬停在柱形图上或者折线图上的某个点时，c采用提示框显示具体数值；D.用户交互可视化：采用数据筛选框、鼠标点击、鼠标悬停、过滤、圈选及高亮显示交互方式，用于进行对比分析；包括：D1.通过筛选框选择需要查看的数据，结果展示在嵌套圆中；D2.在嵌套圆中可进一步圈选感兴趣的部分；D3.在所有的可视化图表中均可使用鼠标悬停查看具体的属性值；D4.通过鼠标点击调整LPM指标的权重系数及选择标签云中的类别，从而联动生成平行坐标对比具体属性，进行细节对比分析。

全文数据：多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统技术领域[0001]本发明属于信息可视化和食品安全技术领域，主要涉及多国多地区多组织（以下简称多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统。背景技术[0002]农药残留最大限量MaxmumResidueLimits，简称MRL是指在某种农产品中农药残留的法定最尚允许浓度，以每千克农广品中农药残留的_克数mgkg计算。一条MRL标准记录是指一种农药在某个农产品中的最大限量值。MRL标准在一定程度上反映了一个国家、地区、组织对农药使用的管理水平。中国大陆、中国香港地区、美国、日本、欧盟组织（以下简称EUR以及国际食品法典委员会组织（以下简称CAC等都对农产品中农药残留限量标准有着严格的规定。由于地理位置或本国国情的因素各个地区的MRL标准存在以下几方面的差异：[0003]1每个国家或地区组织的农产品种类存在差异，如中国大陆、中国香港地区、CAC有唐棣，而EUR、日本和美国没有这种农产品；除美国没有无花果外，中国大陆、中国香港地区、CAC、EUR和日本都有这种农产品。[0004]2每个国家或地区组织对同一种农产品的分类方式不同，如在中国大陆、中国香港地区和CAC中马铃薯的分类方式都为蔬菜、根菜类和薯芋类蔬菜;在EUR的分类为新鲜或冷冻蔬菜类、块根和块茎蔬菜;在日本的分类为薯类;在美国的分类为蔬菜、根及块茎类蔬菜1组、块莖和球莖类蔬菜1C。[0005]3每个国家或地区组织MRL标准中对相同的农产品给出农药限量值的数量不同，如对菠菜在CAC的MRL标准中给出了7种农药的限量值，在中国香港地区MRL标准中给出了17种农药的限量值，在美国MRL标准中给出了24种农药的限量值，在中国大陆MRL标准中给出了31种农药的限量值，在日本MRL标准中给出了315种农药的限量值，在EUR的MRL标准中给出了485种农药的限量值。[0006]4每个国家或地区组织中相同农药在相同农产品中的最大残留限量值存在差异，如在菠菜中对diazinon农药的限量值规定分别是EUR0.01mgkg，日本0.lmgkg，中国大陆0.5mgkg，CAC0.5mgkg，美国0.7mgkg，中国香港地区未给出菠菜中该种农药残留的最大限量。[0007]由于多地区MRL标准数据具有维度多、属性值离散分布、层次结构复杂的特征，采用不同的视觉编码方式来表现不同的属性不适用，首先，视觉编码的方式有限；其次，过于复杂的视觉编码会给用户造成视觉混淆，降低可视化方案的可读性。传统的树形结构只能对单一的属性进行对比，无法结合多个属性进行综合对比；当数据结构复杂、规模较大时，树中节点的数量随着深度的增加呈现指数增加，导致离根节点远的位置容易出现重叠现象，使用纯人工进行对比效率低下。另外，食品安全领域目前还没有针对多地区农药残留限量MRL标准的对比可视分析方法与系统。发明内容[0008]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统。[0009]本发明提出一个多地区MRL标准的对比可视分析方法，包括关联对比分析、细节对比分析、指标评价对比分析和整体对比分析。首先将MRL标准数据自顶向下构建一棵分类树，使用嵌套圆可视化。在嵌套圆的主视图中圈选一个地区的农产品，另一个地区相关联的农产品在辅视图中高亮显示，同时生成平行坐标和标签云。在关联分析的基础上可以对6个地区进行细节比较，对比具体某一种农产品或者农药的MRL标准值。指标评价对比分析包括数据集中农产品的分类层次数L、MRL标准中涉及的农药数P、MRL标准中农药限量值的记录数M。折线-柱形图可以从整体对比6个地区的LPM指标的具体数值。本发明还提供基于多地区MRL标准的对比可视分析方法实现的多地区MRL标准的对比可视分析系统，包括用户交互模块，用户探索模块、指标计算模块以及指标可视化模块。本发明可面向食品安全领域的农药残留限量MRL标准数据、图书馆藏书目录数据、企业组织结构数据等进行多维层次数据的对比可视分析，根据数据集和对比分析任务的不同采用不同的评价指标。[0010]本发明提供的技术方案如下：[0011]—种多地区MRL标准的对比可视分析方法，将数据集自顶向下构建分类树具体实施针对农药残留限量MRL标准数据构建一棵农产品分类树），再使用嵌套圆进行可视化;结合交互技术进行关联对比分析、细节对比分析、指标评价对比分析和整体对比分析;包括如下步骤：[0012]A.对食品中农药最大残留限量原始数据进行预处理，根据农产品的分类方式转换成具有层次包含关系的JSON格式，自顶向下构建一棵分类树，具体包括如下步骤：[0013]Al.数据预处理将原始数据中的非农产品类和非水果类的数据删除，同时将农药的最大残留限量规定与农产品一对多的关系，分离成一对一的关系，如农药A，对农产品1、农产品2和农产品3分别都有最大残留限量规定，分离后则为农药A对农产品1的最大残留限量规定、农药A对农产品2的最大残留限量规定和农药A对农产品3的最大残留限量规定;对预处理后的数据转换为JSON格式，形如：[0014][0015]A2.将Al中转换后的数据构建一棵分类树，使用嵌套圆进行可视化。[0016]B.结合交互技术进行关联对比分析、细节对比分析、指标评价对比分析和整体对比分析；[0017]具体包括如下步骤：[0018]BI.在嵌套圆的主视图中圈选一个地区的农产品，以农产品的名称为条件检索数据库中相关的农产品MRL标准数据生成关联表，在辅视图中将另一个地区关联的农产品高亮显示，同时统计关联表中涉及的农产品、农药毒性类型及数量生成标签云和平行坐标，实现关联对比分析。[0019]B2.在Bl生成的标签云中可以使用鼠标点击的交互方式对比某一种农产品或者农药具体的MRL标准值，根据选择条件生成SQL语句查询关联表的数据，更新平行坐标，展示细节对比的结果。[0020]B3.针对用户圈选的数据，使用数据库提供的Count函数统计MRL标准中的农药作为P的值、统计MRL标准中的所有记录作为M的值，使用Sum函数将每种农产品的分类层次数求和作为L的值。采取加权的方式对部分数据集定量地计算LPM指标的评分，考虑三种情况：部分数据集的所有数据;部分数据集中去重后的数据;部分数据集中仅在一个地区出现的数据。计算方式：[0021][0022]其中，SU表示L指标的分数;X1表示所有数据中每种农产品的分类层次数表示去重后的数据中每种农产品的分类层次数;21表示仅在一个地区出现的数据中每种农产品的分类层次数;m，u2，U3均表示权重系数，默认值为1;[0023]MRL标准中涉及的农药数与MRL标准中农药限量值的记录数也使用相同的计算方式。通过计算得到3个指标的结果即为最后的综合评分。用户可以自行调整任意一个指标的权重系数进行有侧重性的分析，实现指标对比分析。[0024]B4.将B3中统计的6个地区的LPM指标的结果，通过折线-柱形图展示，从宏观方面进行整体对比分析。[0025]另一方面，上述涉及的可视化结果的具体生成步骤为：[0026]A.对上述生成的分类树使用嵌套圆的方式进行可视化，用户通过工具栏的套索工具圈选感兴趣的部分，具体包括如下步骤：[0027]Al.使用嵌套圆算法对上述生成的具有层次结构的分类树的数据进行可视化，界面视图由一个数据筛选框和两个嵌套圆组成。子节点的圆形区域大小表示该节点所有的记录条数，按螺旋状从大到小排布。然后计算所有子节点的圆形区域的外切圆，父节点的圆形区域的直径为外切圆的直径，大小是其子节点的记录数之和；自底向上递归计算直至根节点的圆绘制完成。[0028]A2.用户可以使用工具栏的套索工具圈选感兴趣的数据。工具栏里的第一个选项为矩形圈选框、第二个选项为自定义图形的圈选框、第三个选项可多次圈选数据，第四个选项为清除已圈选的数据。[0029]A3.用户还可以使用鼠标高亮查看某个属性的分类情况，当用户圈选感兴趣的数据后提示框显示用户已圈选数据中每种农产品的MRL标准记录数，生成关联表。[0030]B.把A中生成的关联表的数据与标签云、平行坐标结合进行细节对比分析，通过点击标签云中的字符可以将该字符的数据映射到平行坐标，具体包括如下步骤：[0031]BI.标签云由嵌套圆联动生成，标签云的数量为嵌套圆中用户圈选数据的类型，大小为具体属性的数量。[0032]B2.平行坐标通过绘制η条平行的坐标轴来代表不同的属性，根据每条记录在各个坐标轴上的属性值，从左向右绘制横跨η条坐标轴的曲线。用户可以使用鼠标点击标签云选择查看某个标签云的属性信息。[0033]C.统计和计算的LPM指标的值以及加权计算后的评分采用雷达图和折线-柱形图进行展示，具体包括如下步骤：[0034]Cl.雷达图的上半部分表示该属性在整个数据集的评分，下半部分表示在用户圈选数据的评分，从顺时针开始分别是MRL标准中涉及的农药数、MRL标准中农药限量值的记录数、农产品的分类层次数。视图左侧的热力图展示了m，U2，u3的取值，分别用于对LPM指标进行加权计算，用户可通过鼠标点击进行调整。m，u2，u3的取值范围是0.1到10,默认值为1。[0035]C2.折线图表示整个数据集中6个地区的LPM指标统计的数值，柱形图表示用户圈选的数据中6个地区的LPM指标统计的数值。从上到下依次表示的是农产品的分类层次数、MRL标准中涉及的农药数以及MRL标准中农药限量值的记录数。当用户悬停在柱形图上或者折线图上的某个点时，提示框会将具体的数值显示出来。[0036]D.用户交互可视化技术。本发明为方便用户进行探索、分析任务提供了数据筛选框、鼠标点击、鼠标悬停、过滤、圈选以及高亮显示的交互方式，具体包括以下几方面：[0037]1用户通过筛选框选择需要查看的数据，结果展示在嵌套圆中；[0038]2在嵌套圆中用户可以进一步圈选感兴趣的部分；[0039]3在所有的可视化图表中均可以使用鼠标悬停查看具体的属性值。[0040]⑷通过鼠标点击用户可以调整LPM指标的权重系数以及标签云中类别的选择，从而联动生成平行坐标进行细节对比分析。[0041]本发明还提供了一个多地区MRL标准的对比可视分析系统，包括用户交互模块，用户探索模块、指标计算模块以及指标可视化模块；用户交互模块由数据筛选框和用户探索模块中的鼠标点击、鼠标悬停、过滤、圈选、高亮显示交互方式组成;探索模块由嵌套圆视图、平行坐标与标签云视图组成;指标计算模块根据用户的条件系统从后台查询数据库，并使用sum〇函数和count〇函数统计LPM指标的值，结合用户对每个指标设置的权重系数进行加权求和计算;指标可视化模块由雷达图与热力图视图、折线-柱形图视图组成。其中，嵌套圆用来展示数据的层次结构、平行坐标和雷达图展示多维属性、标签云以及折线-柱形图展示具体属性值的大小，交互技术帮助用户向下钻取挖掘深层次的知识来进行对比可视分析。[0042]系统上半部分由数据筛选框、嵌套圆视图、热力图和雷达图视图组成；用户可以通过数据筛选框选择进行对比的两个地区，嵌套圆视图展示在第一步中生成的分类树，热力图可以调整指标的权重系数，雷达图展示用户选择的两个地区中LPM指标的计算结果。系统下半部分由标签云和平行坐标视图和折线-柱形图视图组成;标签云用于展示用户圈选的数据中涉及的农产品和农药毒性的类型以及数量，平行坐标用于展示不同地区的农产品的MRL标准值的分布情况，折线-柱形图展示LPM指标的统计结果。用户通过交互模块对数据进行筛选，并发出可视化请求，探索模块生成相应的嵌套圆、平行坐标和标签云，指标计算模块相应的统计LPM指标的值，结合用户在探索模块的交互操作和热力图中指标权重系数的设置联动生成雷达图和折线-柱形图对评价指标结果进行可视化。[0043]针对上述多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统，本发明具体实施例中，属性为中国大陆、中国香港地区、EUR、美国、日本和CAC的农产品名称、农产品分类方式、农药名称、农药毒性、农药残留限量MRL标准值;结合交互技术进行关联对比分析、细节对比分析、指标评价对比分析和整体对比分析。采用嵌套圆展示农产品分类树;通过雷达图显示LPM指标的计算结果;通过平行坐标和标签云联动地展示用户圈选的数据，上半部分标签云表示用户圈选数据中包含农产品的类型，大小表示该类型的数量;下半部分标签云表示用户圈选数据中农药的类型，大小表示该类型的数量。使用平行坐标将农产品名称、多个地区MRL标准的个数包括中国大陆、中国香港地区、美国、日本、EUR、CAC、农药毒性以及农药名称进行展示。折线图表示整个数据集中该地区LPM指标的统计结果，柱形图表示用户圈选数据中该地区LPM指标的统计结果。[0044]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0045]本发明提出一个多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统，根据农产品的分类情况自顶向下构造分类树，结合交互方式和可视化图表进行对多地区MRL标准进行关联对比分析、细节对比分析、指标评价对比分析和整体对比分析。与现有的使用表格技术对比方式相比，本方法可结合多个属性进行对比辅助用户快速发现两个地区在农产品分类情况、农产品MRL标准的覆盖范围和制定的严格程度的差异，为相关人员修订农药残留限量MRL标准提供依据;采用加权的LPM指标定量的对比较结果进行衡量，大大提高了对比分析的精准度。此外，并不局限于对比多地区的MRL标准数据，可应用于其他具有多维层次结构数据的对比分析，如图书馆藏书目录数据、企业组织结构关系数据等。[0046]本发明开发的一种多地区MRL标准对比可视分析系统，包括用户交互模块，用户探索模块、指标计算模块以及指标可视化模块，采用嵌套圆、标签云、平行坐标、折线-柱形图、雷达图等多种可视化方法帮助用户对MRL标准数据进行全方位多层次对比可视分析，从而定量分析出两个地区在MRL标准制定和管理中的差异。系统操作方式简单，结果易于理解。附图说明[0047]图1为本发明实施例中多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统的整体框图；[0048]其中，（a为方法的流程框图；⑹为系统的结构框图。[0049]图2为本发明具体实施中将MRL标准数据构建中国大陆分类树的示意图。[0050]图3为本发明实施例中根据用户的筛选条件，对满足要求的数据采用嵌套圆可视化的界面；[0051]其中，（a为用户筛选选择框；（b为中国大陆分类树采用嵌套圆可视化界面；（c为中国香港地区分类树采用嵌套圆可视化界面;虚线部分表示数据的层次，最内层的圆表示农产品，圆的大小表示该地区农产品的MRL标准记录数。[0052]图4为本发明实施例中使用平行坐标将农产品名称、多个地区MRL标准的个数包括中国大陆、中国香港地区、美国、日本、EUR、CAC、农药名称以及农药毒性进行展示的界面；[0053]其中，用户可以通过鼠标点击左侧的标签云查看某个农产品的分布情况或者选择查看某种农药毒性的具体信息。[0054]图5为本发明实施例中用户点击农产品标签云中笋瓜标签时，联动生成平行坐标的界面。[0055]图6为本发明实施例中用户点击农药毒性标签云中高毒标签时，联动生成平行坐标的截图。[0056]图7为本发明实施例中采用折线-柱形图对MRL指标进行展示的界面；[0057]其中，（a为农产品的分类层次数的统计结果；（b为MRL标准中涉及的农药数的统计结果；（c为MRL标准中农药限量值的记录数的统计结果;折线图表示整个数据集中6个地区的LPM指标统计的数值，柱形图表示用户圈选的数据中6个地区的LPM指标统计的数值。[0058]图8为本发明实施例中采用雷达图将不同地区（中国大陆和中国香港地区）的LPM指标计算后所得评分的可视化界面。具体实施方式[0059]下面结合附图，通过实施例进一步描述本发明，但不以任何方式限制本发明的范围。[0060]本发明提供多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统。结合交互技术进行关联对比分析、细节对比分析、指标对比分析和整体对比分析。多地区MRL标准的对比可视分析的系统将表示层次结构的嵌套圆、展示多维数据的平行坐标和雷达图以及表示属性值大小的标签云、折线-柱形图结合联动技术进行对比可视分析，同时提供了交互技术帮助用户向下钻取挖掘深层次的知识。可面向食品安全领域的农药残留限量MRL标准数据、图书馆藏书目录数据、企业组织结构数据等进行多维层次数据对比可视分析。[0061]以下实施例是使用本发明提供的多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统对中国大陆和中国香港地区农产品的农药残留限量MRL标准数据进行对比分析的过程。图2为本发明实施中多地区MRL标准的对比可视分析系统的流程图。原始数据如表1、表2所示：[0062]表1中国大陆农产品的农药残留限量MRL标准原始数据[0063][0064]表2中国香港地区农产品的农药残留限量MRL标准原始数据[0065][0066]采用本发明提出的多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统，对上述农药残留限量MRL标准数据进行对比分析，该方法的具体步骤为：[0067]A.对原始数据进行预处理，根据农产品的分类方式转换成具有层次包含关系的JSON格式，自顶向下构建一棵分类树，生成结果如图1所示。根据用户在系统数据筛选模块的操作，对原始数据进行筛选，从数据库中提取出该数据；[0068]在具体的实施中，用户可以选择蔬菜、水果两个大类;在主视图中和辅视图中均可以选择中国大陆、中国香港地区、美国、EUR、日本和CAC。选择完毕后使用鼠标点击可视化按钮即可将筛选后的数据可视化呈现出来。[0069]B.对可视分析方法中生成树结构使用嵌套圆的方式进行可视化，用户通过工具栏的套索工具圈选感兴趣的部分进行关联对比分析；[0070]针对中国大陆和中国香港地区农产品农药残留限量MRL标准对比任务，经过上述步骤可生成两个嵌套圆，左侧的嵌套圆是中国大陆采样点检测到的蔬菜种类以及每种蔬菜的分类，相应地右侧则是中国香港地区的数据。嵌套圆中叶子节点的大小表示农产品的MRL标准记录数，如附图3所示，在主视图中用户圈选区域的分类方式为蔬菜、瓜类蔬菜、小型瓜类大型瓜类，小型瓜类包括西萌芦、丝瓜、节瓜;大型瓜类包括笋瓜、南瓜、冬瓜，圈选的农产品为黄瓜、西萌芦、节瓜、丝瓜、笋瓜、南瓜、冬瓜。根据用户在主视图中圈选的农产品生产关联表，在辅视图中相应的农广品尚壳显不，即黄瓜、节瓜、冬瓜、丝瓜、舆瓜、西胡芦和南瓜，他们的分层方式均为蔬菜、瓜类蔬菜。中国大陆和中国香港地区用户圈选区域的农产品的MRL标准记录数如表3所示。结合嵌套圆的可视化展示可以看出中国大陆对瓜类蔬菜的分类方式更加细致，中国大陆与中国香港地区相比每种农产品的MRL标准记录数相对较多。[0071]表3实施例中中国大陆和中国香港地区农产品的MRL标准记录数[0072][0073]C.把B中生成的关联表的数据与标签云、平行坐标结合进行可视分析，通过点击标签云中的字符可以将该字符的数据映射到平行坐标，进行细节对比分析；[0074]在具体的实例中，平行坐标将农产品名称、多个地区MRL标准的个数包括中国大陆、中国香港地区、美国、日本、EUR、CAC、农药名称以及农药毒性进行展示。上方的标签云的个数为嵌套圆中用户圈选数据的农产品类型，大小为该农产品的MRL标准记录数。下方的标签云的个数为嵌套圆中用户圈选数据的农药毒性类型，大小为农药毒性的记录数。[0075]附图4采用上述平行坐标和标签云可视化B中用户圈选数据的结果。从图中可以看出在中国大陆、中国香港地区、美国、日本、CAC和EUR中绝大多数农产品的MRL标准记录数都较少，并且农药毒性为低毒的记录数较多。上述六个地区有个别农产品MRL标准记录数较多的情况;EUR的农产品MRL标准记录数在比较少的偏多，推测EUR对农药残留限量管理还存在缺陷。用户圈选的数据中高毒农药有5条记录，中毒农药有23条记录，低毒农药73条记录，农药毒性未分类有7条记录。[0076]附图5为用户点击节瓜标签云后，联动生成的平行坐标。用户圈选的数据中笋瓜只有3条MRL标准记录，其中用户圈选的数据中美国、日本、EUR对这3种农药的残留限量值没有进行规定，中国大陆对这3种农药均有明确的规定，推测中国大陆对笋瓜的监管比较全面。从图还可以得知，这3种农药中有2种为低毒农药，1种为中毒农药。为进一步探索农药毒性相关问题，可以选择下半部分的农药毒性标签云针对某种农药毒性进行分析。[0077]附图6为用户点击高毒标签后，联动生成平行坐标。从图中可以看出这五种高毒农药分别施用在西萌芦、节瓜、黄瓜中，通过追踪可以在最右边的坐标轴中看到这几种高毒农药具体是三唑磷、保棉磷、阿维菌素、杀线威。在用户圈选的数据中只有中国对于三唑磷农药的残留限量值进行了规定，只有EUR和CAC对于保棉磷农药的残留限量值进行了规定，用户圈选数据中没有对阿维菌素农药的残留限量值进行规定，中国大陆、中国香港地区、美国、日本和CAC对杀线威农药的残留限量值规定大小一致。通过使用平行坐标可以进一步分析6个地区施用农药的情况。[0078]D.指标对比分析和整体对比分析。对整个数据集和B中用户圈选的数据的LPM指标进行计算和统计，采用雷达图展示LPM指标的计算结果;折线-柱形图展示统计结果；[0079]在具体的实例中，折线图表示整个数据集中6个地区的LPM指标统计的数值，柱形图表示用户圈选的数据中6个地区的LPM指标统计的数值。雷达图使用农产品的分类层次数、MRL标准中涉及的农药数以及MRL标准中农药限量值的记录数3个指标进行对比分析。附图7对用户在嵌套圆中圈选数据采用折线-柱形图展示统计结果。（a的折线-柱形图为6个地区农产品的分类方式统计结果，折线图表示整个数据集中的该地区农产品分类方式的统计值，柱形图表示用户圈选数据中该地区农产品分类方式的统计值。（b的折线-柱形图为6个地区农产品施用的农药数量统计结果。（c的折线-柱形图为6个地区农产品的MRL标准记录数统计结果。三个折线-柱形图的具体数值如表所示，其中左侧为整个数据集中的统计结果，右侧为用户在嵌套圆中圈选数据的统计结果表4:[0080]表4折线-柱形图中LPM指标的具体数值[0081][0082]附图8为采用雷达图将中国大陆和中国香港地区的LPM指标计算后所得评分的可视化界面。LPM指标的权重系数U1，U2，U3均默认为1，通过雷达图对比中国大陆和中国香港地区的情况，用户圈选数据中中国大陆农产品分类方式的评分比中国香港地区要高很多，一种可能是这些农产品是中国特有的农产品。对整个数据集而言中国大陆和中国香港地区在农产品的MRL标准记录数上相差不大，在农产品的分类方式上中国大陆比中国香港地区稍微细致，在农产品施用的农药数量上中国香港地区比中国大陆多。[0083]E.通过界面按钮、筛选框等工具的使用进行交互操作，用户可以任意调整热力图中LPM指标的权重系数，数值范围从0.1到10,从而对数据的不同方面进行分析和比较。[0084]经过上述步骤的操作，得到最终可视化结果。本发明实施例中，最终可视化结果采用如下展示：左上角是数据筛选框；中间是两个嵌套圆的对比视图；右上角为雷达图；左下角为标签云与平行坐标;右下角是折线-柱形图。[0085]此外，本发明的可视化方法与系统也可以应用到对比公司的组织结构关系。每个公司都会有自己的组织结构，如常见的组织关系为董事长、总裁、副总裁、总经理、副总经理、部门主管、项目主管、普通员工等。通过本发明的多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统用户可以从不同的角度对比不同组织关系的优势，从而做出正确的决策。[0086]需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例中所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

权利要求：I.一种多地区农药残留最大限量MRL标准的对比可视分析方法，包括如下步骤：第一步，将农药残留限量MRL标准的数据集自顶向下构建一棵分类树，统计数据集中LPM指标的值，并采取加权的方式计算每个地区LPM指标的评分;所述LPM指标包括数据集中农产品的分类层次数L、MRL标准中涉及的农药数P、MRL标准中农药限量值的记录数M;包括如下步骤：A.对农药残留限量MRL标准的原始数据进行预处理，根据农产品的分类方式转换成具有层次包含关系的JSON格式，自顶向下构建一棵分类树;执行如下操作：Al.将预处理后的数据转换为JSON格式：{‘name’：’XXX’，’children’：[{‘name’：’XXX’}]}A2.将Al中转换后的JSON格式数据构建一棵分类树；B.统计数据集中LPM指标值，通过加权的方式定量计算每个地区LPM指标的评分，具体包括如下步骤：Bl.针对数据集进行计算统计，得到MRL标准中的农药数，作为P的值;得到MRL标准中的所有记录数，作为M的值;得到每种农产品的分类层次数之和，作为L的值；B2.通过加权的方法对部分数据集定量地计算LPM指标的评分；采用如下公式计算得到LPM指标中L指标值：Sl=uiEXi+U2EYi+U3EZi式中，，SU表示L指标的分数;乂1表示所有数据中每种农产品的分类层次数;¥1表示去重后的数据中每种农产品的分类层次数;Zi表示仅在一个地区出现的数据中每种农产品的分类层次数;m，u2，U3均表示权重，默认为1;使用相同的计算方式，获得MRL标准中涉及的农药数P指标值、MRL标准中农药限量值的记录数M指标值;作为最后的综合评分；第二步，对上述统计计算结果进行可视化，结合交互技术进行关联对比分析、细节对比分析、指标评价对比分析、整体对比分析;执行如下操作：A.对第一步生成的分类树使用嵌套圆的方式进行可视化，将嵌套圆可视化方式设计为套索工具，用户通过工具栏的套索工具圈选感兴趣的部分，具体包括如下步骤：Al.使用嵌套圆算法对具有层次结构的分类树数据进行可视化，视图包括一个数据筛选框和两个嵌套圆；分类树子节点的圆形区域大小表示该节点所有的记录条数，按螺旋状从大到小排布;然后计算所有子节点的圆形区域的外切圆，分类树父节点的圆形区域的直径为外切圆的直径，直径大小是该父节点的子节点的记录数之和；自底向上递归计算直至根节点的圆绘制完成；A2.用户使用工具栏的套索工具圈选感兴趣的数据；圈选方式包括矩形圈选框、自定义图形的圈选框、多次圈选；A3.用户还可以使用鼠标高亮查看某个属性的分类情况，当用户圈选感兴趣的数据后，提示框显示用户已圈选数据中每种农产品的MRL标准记录数；B.把A中生成的关联表的数据与标签云、平行坐标结合进行细节对比分析，通过点击标签云中的字符将该字符的数据映射到平行坐标;具体包括如下步骤：BI.由嵌套圆联动生成标签云，标签云的数量为嵌套圆中用户圈选数据的类型，大小为具体属性的数量;具体在嵌套圆的主视图中圈选一个地区的农产品，以农产品的名称为条件检索数据库中相关的农产品MRL标准数据生成关联表，在辅视图中将另一个地区关联的农产品高亮显示，同时统计关联表中涉及的农产品、农药毒性类型及数量生成标签云和平行坐标，实现关联对比分析；B2.平行坐标通过绘制η条平行的坐标轴来代表不同的属性，根据每条记录在各个坐标轴上的属性值，从左向右绘制横跨η条坐标轴的曲线;通过鼠标点击标签云选择查看某个标签云的属性信息;根据选择条件查询关联表的数据，更新平行坐标，展示细节对比的结果；C.根据LPM指标的值及每个地区的评分实现指标对比分析;采用雷达图和折线-柱形图进行展示，包括：Cl.雷达图的上半部分表示该属性在整个数据集的评分，下半部分表示在用户圈选数据的评分，从顺时针开始分别是农产品的分类层次数、MRL标准中涉及的农药数、MRL标准中农药限量值的记录数;可视化视图左侧通过热力图展示各个权重系数的取值，用户可通过鼠标点击进行调整；C2.折线图表示多个地区数据集的LPM指标的值;柱形图表示用户圈选的数据中多个地区的LPM指标的值;视图从上到下依次表示农产品的分类层次数、MRL标准中涉及的农药数及MRL标准中农药限量值的记录数；当用户悬停在柱形图上或者折线图上的某个点时，c采用提示框显示具体数值；D.用户交互可视化:采用数据筛选框、鼠标点击、鼠标悬停、过滤、圈选及高亮显示交互方式，用于进行对比分析;包括：Dl.通过筛选框选择需要查看的数据，结果展示在嵌套圆中；D2.在嵌套圆中可进一步圈选感兴趣的部分；D3.在所有的可视化图表中均可使用鼠标悬停查看具体的属性值；D4.通过鼠标点击调整LPM指标的权重系数及选择标签云中的类别，从而联动生成平行坐标对比具体属性，进行细节对比分析。2.如权利要求1所述对比可视分析方法，其特征是，权重系数的取值为0.1到10,默认值为1〇3.权利要求1所述对比可视分析方法在针对多维层次数据的对比可视分析中的应用，包括但不限于图书馆藏书目录数据、企业组织结构数据。4.一种多地区农药残留最大限量MRL标准的对比可视分析系统，所述系统中，将农药残留限量MRL标准的数据集自顶向下表示为一棵分类树，统计数据集中LPM指标的值，并采取加权的方式计算每个地区LPM指标的评分;所述LPM指标包括数据集中农产品的分类层次数L、MRL标准中涉及的农药数P、MRL标准中农药限量值的记录数M;所述系统包括用户交互模块，用户探索模块、指标计算模块和指标可视化模块，用于实现对多地区农药残留最大限量MRL标准数据进行关联对比分析、细节对比分析、指标评价对比分析和整体对比分析；所述用户交互模块由数据筛选框和用户探索模块中的鼠标点击、鼠标悬停、过滤、圈选、高亮显示交互方式组成；用户通过交互模块对数据进行筛选，并发出可视化请求；所述探索模块由嵌套圆视图、平行坐标与标签云视图组成；所述指标计算模块用于根据用户的条件系统从后台查询数据库，统计LPM指标的值，利用用户对每个指标设置的权重进行加权求和计算；所述指标可视化模块由雷达图与热力图视图、折线-柱形图视图组成；其中，嵌套圆用来展示数据的层次结构;平行坐标和雷达图展示多维属性;标签云以及折线-柱形图展示具体属性值的大小;并通过交互使得用户向下钻取挖掘深层次知识进行对比可视分析。5.如权利要求4所述对比可视分析系统，其特征是，所述系统的视图的上半部分由数据筛选框、嵌套圆视图、热力图和雷达图视图组成；用户可通过数据筛选框选择进行对比的两个地区；利用嵌套圆视图展示在分类树;利用热力图调整指标的权重;利用雷达图展示用户选择的两个地区中LPM指标的计算结果;系统视图的下半部分由标签云、平行坐标视图和折线-柱形图视图组成;标签云用于展示用户圈选的数据中涉及的农产品和农药毒性的类型及数量;平行坐标用于展示不同地区的农产品的MRL标准值的分布情况;折线-柱形图展示LPM指标的统计结果。

百度查询： 北京工商大学 多地区MRL标准的对比可视分析方法与系统

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