1. 至少实现一个数据分析类,以提供数据的读取及基本的时间(如某区域某类型污染物随时间的变化)和空间分析(某时间点或时间段北京空气质量的空间分布态势)方法。 2. 至少实现一个数据可视化类,以提供上述时空分析结果的可视化,如以曲线、饼、地图等形式对结果进行呈现。 3. 如果数据中包含空值等异常值(可人工注入错误数据以测试异常抛出与处理的逻辑),在进行数据分析以及可视化前需要检查数据。因此需要实现NotNumError类,继承ValueError,并加入新属性region, year,month,day

时间: 2024-03-07 11:49:10 浏览: 28
好的,我可以帮您解答这个问题。 首先,我们需要使用pandas库来读取csv格式的数据文件。可以使用如下代码: ```python import pandas as pd df = pd.read_csv('data.csv', encoding='utf-8') ``` 其中,`data.csv`是您的数据文件名,`encoding='utf-8'`是为了防止出现编码问题。 接下来,可以定义一个数据分析类,实现基于pandas的数据分析方法,如下: ```python import numpy as np class DataAnalysis: def __init__(self, data): self.data = data def time_analysis(self, region, pollutant): # 某区域某类型污染物随时间的变化分析 df_region = self.data[self.data['region'] == region] df_pollutant = df_region[['year', 'month', 'day', pollutant]] df_pollutant['date'] = pd.to_datetime(df_pollutant[['year', 'month', 'day']]) df_pollutant.drop(['year', 'month', 'day'], axis=1, inplace=True) df_pollutant.set_index('date', inplace=True) return df_pollutant def space_analysis(self, date): # 某时间点或时间段北京空气质量的空间分布态势分析 df_date = self.data[self.data['date'] == date] df_space = df_date[['region', 'AQI', 'longitude', 'latitude']] return df_space ``` 以上代码实现了时间和空间分析的方法,其中`region`和`pollutant`是分别表示区域和污染物的参数,`date`表示时间。`time_analysis`方法返回某区域某类型污染物随时间的变化数据,`space_analysis`方法返回某时间点或时间段北京空气质量的空间分布数据。需要注意的是,时间分析方法返回的数据中,日期已经作为索引,方便后续的时间序列分析。 接下来,可以定义一个数据可视化类,以提供时空分析结果的可视化,如下: ```python import matplotlib.pyplot as plt import seaborn as sns import folium class DataVisualization: def __init__(self, analysis): self.analysis = analysis def time_visualization(self, region, pollutant): # 某区域某类型污染物随时间的变化可视化 df_pollutant = self.analysis.time_analysis(region, pollutant) sns.lineplot(data=df_pollutant) plt.show() def space_visualization(self, date): # 某时间点或时间段北京空气质量的空间分布态势可视化 df_space = self.analysis.space_analysis(date) m = folium.Map(location=[39.92, 116.46], zoom_start=11) for i in range(len(df_space)): region = df_space.iloc[i]['region'] AQI = df_space.iloc[i]['AQI'] tooltip = f"{region}: {AQI}" location = (df_space.iloc[i]['latitude'], df_space.iloc[i]['longitude']) folium.Marker(location=location, tooltip=tooltip).add_to(m) return m ``` 以上代码实现了时间和空间分析结果的可视化方法,其中`region`和`pollutant`是分别表示区域和污染物的参数,`date`表示时间。`time_visualization`方法绘制了某区域某类型污染物随时间的变化曲线图,`space_visualization`方法绘制了某时间点或时间段北京空气质量的空间分布态势地图。 最后,如果数据中包含空值等异常值,在进行数据分析以及可视化前需要检查数据。可以使用pandas库中的`apply`等DataFrame相关方法,进行异常值的处理。比如,可以使用如下代码,将空值替换为平均值,并抛出`NotNumError`异常: ```python class NotNumError(ValueError): def __init__(self, region, year, month, day): super().__init__("Value is not a number") self.region = region self.year = year self.month = month self.day = day def check_data(df): for column in df.columns: if df[column].dtype != np.number: for i, value in df[column].items(): if not pd.isna(value) and not isinstance(value, str) and not isinstance(value, bool): raise NotNumError(df.iloc[i]['region'], df.iloc[i]['year'], df.iloc[i]['month'], df.iloc[i]['day']) df.fillna(df.mean(), inplace=True) check_data(df) ``` 以上就是基于pandas实现数据分析和可视化的方法,并加入了异常抛出与处理的逻辑,希望对您有所帮助。

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