一种电能-碳排放数据可视化方法、装置、设备及介质与流程

本发明属于数据可视化，具体涉及一种电能-碳排放数据可视化方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、随着大数据时代的悄然来临以及电力系统的低碳转型，传统电力行业日积月累的海量数据也亟需数据可视化带来技术变革。电力行业各个环节产生的数据隐藏着很多尚未被发掘的价值。数据可视化对于从海量数据中发现规律、增强数据表现、提升交互效率具有重要作用。在“双碳”的背景下，如何利用数据可视化这一技术手段，针对电能-碳排放数据的时空特性，对电能-碳排放数据进行可视化展示与分析，从中挖掘重要信息，已经成为电力系统的一个亟需解决的热点问题。

2、目前涉及到电能-碳排放数据可视化的研究存在以下问题：由于电力负荷和相关碳排放等海量数据具有时间、空间等多维属性，难以对其进行统计分析、挖掘与知识表达，以往的数据展现形式难以给用户直观的视觉冲击，也难以进一步分析和探索可视化数据的内在特性，导致技术人员查看数据的便捷性和数据展示的灵活性降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电能-碳排放数据可视化方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中呈现出的电力负荷和相关碳排放等海量数据难以进行分析和统计、挖掘与知识表达的问题。本方案能够实现多维度、多时空尺度的电能-碳排放数据的可视化，有利于提高生成可视化图形的准确性，进而有利于提高技术人员探索和分析电能与碳排放的潜在关系。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面，提供了一种电能-碳排放数据可视化方法，具体步骤如下：

4、获取待可视化数据；

5、解析处理待可视化数据，得到目标数据；

6、基于目标数据以及预设的多种可视化模板，生成目标数据可视化图形。

7、进一步的，解析处理待可视化数据，得到目标数据，包括：

8、对可视化数据进行检测，删除重复数据，发现缺失数据时补充缺失数值；

9、对预设时段及其子时段的可视化数据进行处理，得到直接用于可视化图形渲染所需的目标数据。

10、进一步的，可视化模板具体可以包括：电-碳圆状堆叠图、电-碳时空立方体、电-碳树状流图以及电-碳分析图。

11、进一步的，电-碳圆状堆叠图，基于色调映射方案1与预设参数，结合目标数据，用于可视化展示不同用户预设时段内各类能源电量占比，以及各个子时段内各类能源电量占比和碳排放量的时序规律；

12、其中，电-碳圆状堆叠图的预设参数，具体包括：

13、第一参数，用于确定内部区域两个指针的长度比例，本方案中使用3：2的比例参数；

14、第二参数，用于确定参数n(子时段个数)，进一步确定子时段的时长；

15、第三参数，用于确定中层两个圆环的半径比例，本方案中使用4：3的比例参数；

16、第四参数，基于量纲选取方法，用于确定外层碳排放量的量纲；

17、第五参数，基于色调映射方案1，用于确定可视化图形渲染的基准色调。

18、进一步的，电-碳时空立方体，基于2d平面地图要素图层和色调映射方案1，结合目标数据与目标区域用户分类方法，通过生成空间立方体将2d平面图层转化为3d立体图层，以目标地区的地理位置为背景，用于可视化展示不同类型能源电量、碳排放量以及不同类别用户的分布特征；

19、其中，电-碳时空立方体的预设参数，具体包括：

20、第一参数，基于量纲选取方法，用于确定碳排放量的量纲；

21、第二参数，基于量纲选取方法，用于确定电量的量纲；

22、第三参数，基于色调映射方案1，用于确定可视化图形渲染的基准色调。

23、进一步的，电-碳流图，结合色调映射的两种方案与预设参数，基于目标数据以及电能流向关系，可视化展示电-碳的流动轨迹；

24、其中，电-碳流图的预设参数，具体包括：

25、第一参数，用于确定电能流的颜色设置模式，其中，方案一基于色调映射方案1，其树枝是由多种颜色组合而成，每种颜色都代表一种能源，每种颜色的粗细程度与该能源的电量占比成正比，方案二基于色调映射方案2，采用渐变色，依据树枝的颜色衡量新能源占比的大小；

26、第二参数，用于确定树枝的弯曲程度；

27、第三参数，用于确定根节点的位置；

28、第四参数，基于量纲选取方法，用于确定碳排放量的量纲。

29、进一步的，电-碳分析图，基于人体的黄金比例与预设参数，结合目标数据与色调映射方案2，用于可视化展示用户的行业属性、碳排放量、新能源的出力特性与用户负荷时序规律的一致性；

30、其中，电-碳分析图的预设参数，具体包括：

31、所设第一参数，基于量纲选取方法，用于确定碳排放量的量纲；

32、所设第二参数，基于色调映射方案2，用于确定渲染人体头部的基准色调。

33、本发明第二方面，提供了一种电能-碳排放数据可视化装置，其特征在于，包括：

34、获取模块，用于获取待可视化数据；

35、解析模块，用于解析处理待可视化数据，得到目标数据；

36、可视化图形生成模块，用于基于目标数据以及可视化模板，生成目标数据可视化图形。

37、本发明第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如上述的电能-碳排放数据可视化方法。

38、本发明第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如上述的电能-碳排放数据可视化方法。

39、与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：

40、本发明基于可视化展示与分析需求，通过参数设定与多视图的表达方法，对电力负荷和相关碳排放等海量数据进行统计分析、挖掘与知识表达，实现了对电能-碳排放数据多维度、多时空尺度的可视化展示与分析，有利于技术人员探索与分析电能-碳排放数据的内在特性，进一步提高技术人员查看数据的便捷性以及数据展示的灵活性。

技术特征：

1.一种电能-碳排放数据可视化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电能-碳排放数据可视化方法，其特征在于，解析处理待可视化数据，得到目标数据，包括：

3.根据权利要求1所述的电能-碳排放数据可视化方法，其特征在于，可视化模板包括：电-碳圆状堆叠图、电-碳时空立方体、电-碳树状流图以及电-碳分析图。

4.根据权利要求3所述的电能-碳排放数据可视化方法，其特征在于，电-碳圆状堆叠图，基于色调映射方案1与预设参数，结合目标数据，用于可视化展不同用户预设时段内各类能源电量占比，以及各个子时段内各类能源电量占比和碳排放量的时序规律；

5.根据权利要求3所述的电能-碳排放数据可视化方法，其特征在于，电-碳时空立方体，基于2d平面地图要素图层和色调映射方案1，结合目标数据与目标区域用户分类方法，通过生成空间立方体将2d平面图层转化为3d立体图层，以目标地区的地理位置为背景，用于可视化展示不同类型能源电量、碳排放量以及不同类别用户的分布特征；

6.根据权利要求3所述的电能-碳排放数据可视化方法，其特征在于，电-碳流图，结合色调映射的两种方案与预设参数，基于目标数据以及电能流向关系，可视化展示电-碳的流动轨迹；

7.根据权利要求3所述的电能-碳排放数据可视化方法，其特征在于，电-碳分析图，基于人体的黄金比例与预设参数，结合目标数据与色调映射方案2，用于可视化展示用户行业属性、碳排放量、新能源的出力特性与用户负荷时序规律的一致性；

8.一种电能-碳排放数据可视化装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至7中任意一项所述的电能-碳排放数据可视化方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的电能-碳排放数据可视化方法。

技术总结
本发明属于数据可视化技术领域，具体涉及一种电能‑碳排放数据可视化表达方法、装置及计算机设备，本发明方法基于可视化展示与分析需求，通过参数设定与多视图的表达方法，对电力负荷和相关碳排放等海量数据进行统计分析、挖掘与知识表达，实现了对电能‑碳排放数据多维度、多时空尺度的可视化展示与分析，有利于技术人员探索与分析电能‑碳排放数据的内在特性，进一步提高技术人员查看数据的便捷性以及数据展示的灵活性。

技术研发人员：李乐,柳楠,韩昊,刘智源,张影,王学军,李超然,李斌,王家慧
受保护的技术使用者：国网北京市电力公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15