数据见在线平台的demo/python15,格式说明如https://archive.ics.uci.edu/ml/datasets/Beijing+Multi-Site+Air-Quality+Data。请利用numpy或pandas等相关库,完成如下任务并给出python的代码。 实现一个数据分析类,基于pandas, 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。 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。 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。可否利用apply等DataFrame相关方法,进行异常值的处理。 (附加)污染物含量与气象状态本身是否有相关性?请丰富数据分析类和数据可视化类,增加关于这些相关性探索的方法。

时间: 2024-04-02 16:37:50 浏览: 7
好的,根据您的要求,我会为您提供相应的代码。首先,我们需要将数据读取到 pandas 的 DataFrame 中: ```python import pandas as pd class DataAnalysis: def __init__(self, file_path): self.data = pd.read_csv(file_path) ``` 接着,我们可以实现基本的时间分析方法,比如查询某区域某类型污染物随时间的变化: ```python class DataAnalysis: def __init__(self, file_path): self.data = pd.read_csv(file_path) def pollution_over_time(self, region, pollutant): region_data = self.data[self.data['station'] == region] pollutant_data = region_data[['date', pollutant]] return pollutant_data.groupby('date').mean() ``` 我们也可以实现空间分析方法,比如查询某时间点或时间段北京空气质量的空间分布态势: ```python class DataAnalysis: def __init__(self, file_path): self.data = pd.read_csv(file_path) def spatial_analysis(self, date=None, start_date=None, end_date=None): if date: data = self.data[self.data['date'] == date] elif start_date and end_date: data = self.data[(self.data['date'] >= start_date) & (self.data['date'] <= end_date)] else: raise ValueError('Please provide either a date or a start and end date') return data.groupby('station').mean() ``` 接下来,我们可以实现数据可视化类,以便对上述时空分析结果进行可视化: ```python import matplotlib.pyplot as plt import folium class DataVisualization: def __init__(self, data_analysis): self.data_analysis = data_analysis def visualize_pollution_over_time(self, region, pollutant): pollutant_data = self.data_analysis.pollution_over_time(region, pollutant) plt.plot(pollutant_data.index, pollutant_data[pollutant]) plt.xlabel('Date') plt.ylabel(pollutant) plt.title('{} pollution over time in {}'.format(pollutant, region)) plt.show() def visualize_spatial_analysis(self, date=None, start_date=None, end_date=None): station_data = self.data_analysis.spatial_analysis(date, start_date, end_date) map = folium.Map(location=[39.9, 116.3], zoom_start=10) for index, row in station_data.iterrows(): marker = folium.Marker(location=[row['latitude'], row['longitude']], tooltip=row.name, popup='{}: {:.2f}'.format(row.name, row['PM2.5'])) marker.add_to(map) return map ``` 最后,我们可以利用 apply 方法对数据进行异常值的处理,并进行探索污染物含量与气象状态之间的相关性: ```python class DataAnalysis: def __init__(self, file_path): self.data = pd.read_csv(file_path) def pollution_over_time(self, region, pollutant): region_data = self.data[self.data['station'] == region] pollutant_data = region_data[['date', pollutant]] return pollutant_data.groupby('date').mean() def spatial_analysis(self, date=None, start_date=None, end_date=None): if date: data = self.data[self.data['date'] == date] elif start_date and end_date: data = self.data[(self.data['date'] >= start_date) & (self.data['date'] <= end_date)] else: raise ValueError('Please provide either a date or a start and end date') return data.groupby('station').mean() def handle_outliers(self): self.data[['PM2.5', 'PM10', 'SO2', 'NO2', 'CO', 'O3']] = self.data[['PM2.5', 'PM10', 'SO2', 'NO2', 'CO', 'O3']].apply(lambda x: x.clip(lower=x.quantile(0.01), upper=x.quantile(0.99))) def explore_correlations(self): corr_matrix = self.data[['PM2.5', 'PM10', 'SO2', 'NO2', 'CO', 'O3', 'temperature', 'pressure', 'humidity', 'wind_direction', 'wind_speed/kph']].corr() return corr_matrix ``` 以上就是根据您的要求实现的数据分析类和数据可视化类的代码。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

OpenWrt UCI详解(C和Lua语言使用uci接口实例).docx

OpenWrt UCI详解,包含uci命令的基本操作,c语言、lua语言调用uci接口实例
recommend-type

c语言开发图书管理系统项目源码+数据+可运行程序

c语言开发图书管理系统项目源码+数据+可运行程序 主要功能有:1、以管理员或读者不同身份注册账户。2、登录、找回密码、修改密码。3、管理员:图书入库,清除库存,统计书籍数量,统计读者借书情况,在馆书籍排序,读者排序。4、读者:查看个人借阅信息,借书,还书,按书名、作者、出版社检索图书,查询全部在馆图书。
recommend-type

RTL8188FU-Linux-v5.7.4.2-36687.20200602.tar(20765).gz

REALTEK 8188FTV 8188eus 8188etv linux驱动程序稳定版本, 支持AP,STA 以及AP+STA 共存模式。 稳定支持linux4.0以上内核。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

Redis验证与连接:安装成功验证技巧

![Redis从入门到精通](https://img-blog.csdnimg.cn/6f39d0a2adc3456b96e804eb45032480.png) # 1. Redis安装与验证** ### 2.2 Redis验证方法 Redis验证可以通过以下方法进行: - **命令行验证:** - 打开终端,输入 `redis-cli` 命令进入 Redis 命令行。 - 输入 `ping` 命令,如果返回 "PONG",则表示 Redis 正在运行。 - **客户端验证:** - 使用 Redis 客户端(如 RedisInsight)连接到 Redis 服务器。
recommend-type

3、自定义一个函数int compareStr(char *p1, char *p2),实现两个字符串的比较。相等返回0,大于返回1,小于返回0;编写主函数main()来调用自定义函数完成测试。

下面是自定义的 `compareStr` 函数的代码实现: ```c #include <stdio.h> int compareStr(char *p1, char *p2) { while (*p1 && *p2 && (*p1 == *p2)) { p1++; p2++; } return (*p1 > *p2) - (*p1 < *p2); } int main() { char str1[100], str2[100]; int result; printf("请输入第一个字符串:");
recommend-type

c++校园超市商品信息管理系统课程设计说明书(含源代码) (2).pdf

校园超市商品信息管理系统课程设计旨在帮助学生深入理解程序设计的基础知识,同时锻炼他们的实际操作能力。通过设计和实现一个校园超市商品信息管理系统,学生掌握了如何利用计算机科学与技术知识解决实际问题的能力。在课程设计过程中,学生需要对超市商品和销售员的关系进行有效管理,使系统功能更全面、实用,从而提高用户体验和便利性。 学生在课程设计过程中展现了积极的学习态度和纪律,没有缺勤情况,演示过程流畅且作品具有很强的使用价值。设计报告完整详细,展现了对问题的深入思考和解决能力。在答辩环节中,学生能够自信地回答问题,展示出扎实的专业知识和逻辑思维能力。教师对学生的表现予以肯定,认为学生在课程设计中表现出色,值得称赞。 整个课程设计过程包括平时成绩、报告成绩和演示与答辩成绩三个部分,其中平时表现占比20%,报告成绩占比40%,演示与答辩成绩占比40%。通过这三个部分的综合评定,最终为学生总成绩提供参考。总评分以百分制计算,全面评估学生在课程设计中的各项表现,最终为学生提供综合评价和反馈意见。 通过校园超市商品信息管理系统课程设计,学生不仅提升了对程序设计基础知识的理解与应用能力,同时也增强了团队协作和沟通能力。这一过程旨在培养学生综合运用技术解决问题的能力,为其未来的专业发展打下坚实基础。学生在进行校园超市商品信息管理系统课程设计过程中,不仅获得了理论知识的提升,同时也锻炼了实践能力和创新思维,为其未来的职业发展奠定了坚实基础。 校园超市商品信息管理系统课程设计的目的在于促进学生对程序设计基础知识的深入理解与掌握,同时培养学生解决实际问题的能力。通过对系统功能和用户需求的全面考量,学生设计了一个实用、高效的校园超市商品信息管理系统,为用户提供了更便捷、更高效的管理和使用体验。 综上所述,校园超市商品信息管理系统课程设计是一项旨在提升学生综合能力和实践技能的重要教学活动。通过此次设计,学生不仅深化了对程序设计基础知识的理解,还培养了解决实际问题的能力和团队合作精神。这一过程将为学生未来的专业发展提供坚实基础,使其在实际工作中能够胜任更多挑战。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

Linux系统Redis安装:依赖安装与编译全攻略

![Linux系统Redis安装:依赖安装与编译全攻略](https://img-blog.csdnimg.cn/ae7b8258c74742a4918aaae0e34b0603.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBAaGFo5p2o5aSn5LuZ,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16) # 1.1 Redis简介 Redis(Remote Dictionary Server)是一个开源的、内存中的、键值对数据库,用于存储和
recommend-type

2.假设在某30分钟内学生到达图书馆的间隔时间服从在区间均值为5秒的指数分布(exprnd(5)),请编程产生30分钟内所有到达图书馆的学生的到达时刻,并输出到达人数;并绘制学生的到达时刻散点图(横轴为人的序号,纵轴为到达时刻;学生从序号1开始编号).

可以使用Matlab来完成这个任务。代码如下: ```matlab % 生成到达图书馆的学生的到达时刻 lambda = 1/5; % 指数分布的参数 t = 0; % 初始时刻为0 arrivals = []; % 到达时刻数组 while t < 30*60 % 30分钟 t = t + exprnd(lambda); % 生成下一个到达时刻 arrivals(end+1) = t; % 将到达时刻添加到数组中 end % 输出到达人数 num_arrivals = length(arrivals); disp(['到达人数:', num2str(num_arrival