医学可视化之涟漪图

时间：2024-11-10 14:26:58

在医学领域，数据可视化能够帮助我们更直观地理解和分析复杂的信息。涟漪图作为一种独特的可视化工具，具有重要的作用、价值和广泛的使用场景。

一、涟漪图的特点

涟漪图是一种基于地理位置的可视化图表，它通过在地图上显示不同大小或颜色的圆形来代表特定数据的分布。每个圆形对应一个地理位置，其大小或颜色反映该位置的数据值。

二、涟漪图的作用与价值

  1. 直观呈现地理分布：涟漪图能够让我们一眼看出数据在地理空间上的分布情况。比如在医学研究中，可以清晰地展示某种疾病在不同地区的发病情况，或者医疗资源在各个区域的分布状态。
  2. 突出数据集中区域：通过观察涟漪图，可以快速发现数据集中的区域。这对于确定医疗资源丰富的地区、疾病高发区域等具有重要意义，有助于针对性地进行资源分配和疾病防控工作。
  3. 便于比较地区差异：涟漪图可以方便地比较不同地区的数据差异，为制定区域医疗政策、开展医学研究等提供重要参考。

三、涟漪图的使用场景

  1. 医疗资源规划：在医疗资源规划中，涟漪图可以清晰地展示不同地区的医疗资源分布情况。例如，可以用圆形大小表示各个城市的三甲医院数量，从而确定医疗资源匮乏的地区，进行有针对性的资源调配和医院建设。
  2. 疾病监测与防控：对于疾病监测与防控工作，涟漪图可以显示疾病的流行区域。及时发现疾病高发地区，采取相应的防控措施，防止疾病的扩散。
  3. 医学研究：在医学研究中，涟漪图可以用于展示研究对象在地理空间上的分布。比如研究某种疾病的遗传特征与地理环境的关系时，通过涟漪图展示患者的分布情况，有助于发现潜在的关联因素。

四、以三甲医院分布为例

假设我们要分析全国各省市三甲医院的分布情况。使用涟漪图，我们可以将每个省市用一个圆形表示，圆形的大小代表该省市的三甲医院数量。这样，我们可以直观地看出哪些省市的三甲医院数量较多，哪些省市较少。

实现代码

# 导入pyecharts的options模块，用于配置图表的各种选项
import pyecharts.options as opts
# 从pyecharts.charts导入Geo类，用于绘制地理图表
from pyecharts.charts import Geo
# 从pyecharts.globals导入ChartType枚举，用于指定图表类型
from pyecharts.globals import ChartType

# 数据对列表，每个元素是一个元组，包含城市名称和对应的医院数量
data_pair = [
    ("北京", 81), ("上海", 69), ("广州", 67), ("武汉", 62), ("天津", 52),
    ("西安", 41), ("郑州", 35), ("深圳", 30), ("杭州", 20), ("成都", 30),
    ("重庆", 34), ("南京", 43), ("沈阳", 30), ("哈尔滨", 40), ("长春", 25),
    ("济南", 28), ("青岛", 22), ("合肥", 19), ("福州", 18), ("厦门", 15),
    ("昆明", 20), ("南宁", 58), ("贵阳", 12), ("南昌", 13), ("长沙", 25),
    ("太原", 32), ("呼和浩特", 10), ("乌鲁木齐", 12), ("兰州", 8),
    ("银川", 5), ("西宁", 8), ("佛山", 13), ("东莞", 6), ("宁波", 10),
    ("无锡", 15), ("温州", 12)
]

# 创建一个Geo实例，用于绘制地理图表
geo = (
    Geo(
        # 设置图表初始化选项，包括主题、宽度和高度
        init_opts=opts.InitOpts(
            theme='dark',  # 设置图表主题为深色
            width='99vw',  # 设置图表宽度为视窗宽度的99%
            height='97vh',  # 设置图表高度为视窗高度的97%
        )
    )
    # 设置全局配置项，包括标题和视觉映射
    .set_global_opts(
        # 配置标题，包括标题文本、右侧对齐和顶部偏移
        title_opts=opts.TitleOpts(title="Distribution of tertiary hospitals", pos_right="center", pos_top="5%"),
        # 配置视觉映射，用于控制数值到颜色的映射，这里设置最小值为0，最大值为81
        visualmap_opts=opts.VisualMapOpts(min_=0, max_=81)
    )
    # 添加地图模式配置，包括地图类型、中心点和缩放比例
    .add_schema(
        # 设置地图类型为中国地图
        maptype='china',
        # 设置地图中心点，这里使用经纬度表示（105, 36）
        center=(105, 36),
        # 设置地图缩放比例
        zoom=1.7
    )
    # 添加数据系列，用于绘制涟漪图
    .add(
        # 设置系列名称，用于工具提示和图例筛选
        series_name='Number of hospitals',
        # 设置数据对列表
        data_pair=data_pair,
        # 设置图表类型为涟漪图（EffectScatter）
        type_=ChartType.EFFECT_SCATTER,
        # 配置标签选项，这里设置不显示标签名称
        label_opts=opts.LabelOpts(
            is_show=False  # 是否显示标签名字
        ),
    )
)
# 渲染图表并保存为HTML文件
geo.render("china_hospitals_scatter.html")

可以看到，北京、上海、广州等大城市的圆形可能会比较大，而一些偏远地区的圆形可能会比较小。这有助于我们了解医疗资源的分布不平衡情况，为制定合理的医疗资源规划和分配政策提供依据。

总之，涟漪图是医学可视化的强大工具，能够为医疗资源规划、疾病监测与防控、医学研究等工作提供有力支持。

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