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 09:49:10 浏览: 51
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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