级别： 中级 Cesar Otero, 顾问, 自由职业
2009 年 9 月 30 日 BIRT 是为商业报告设计的，但您同样可以使用它创建科学数据图。通过创建以下两个图，我们将学习如何将 BIRT 用于科学研究：变星的亮度图；每年的太阳黑子数量图。
顾名思义，Eclipse Business Intelligence and Reporting Tool (BIRT) 是用于创建商业报告的工具。但您同样可以使用它为科学数据绘图。实践表明，BIRT 很适合通过不同的数据源（例如，SQL 或纯文本文件）创建快速、专家级别的二维时间序列数据图。本文将介绍如何：
- 从 Internet 查找数据源。
- 使用纯文本文件的数据创建可变星亮度的时间序列图。
- 从数据库检索数据，创建每年的太阳黑子数量图。
 |
常用缩写
- 2-D：二维
- JAR： Java™ 归档文件
- POSIX：可移植操作系统接口
- SQL：结构化查询语言
- URL：统一资源定位符
|
|
最近是阿波罗登月的周年纪念，最新版的 Eclipse 又称为 Galileo，于是我无法抗拒绘制航天科学图的念头。
获取数据
您有许多数据源可以选择，具体取决于您想可视化的数据种类。例如，您可以使用 National Oceanic 和 Atmospheric Administration (NOAA)、National Astronomy、Ionosphere Center (NAIC)、European Incoherent Scatter Scientific Association (EISCAT) 或者 IAU Minor Planet Center。一般情况下，您找到的数据是二进制格式的，您需要使用第三方库来提取数据。本文主要介绍如何使用简单的纯文本文件中的数据绘图。
您可以使用 Time Series
Data Library 中的数据。该站点包含许多领域的数据集，而且都是文本格式。
设置
首先，如果没有下载 Eclipse 请先下载它（参见 参考资料）。如果使用最新版的 Eclipse — Galileo，您也需要新建工作空间以避免某些问题。文本的报告文件是使用最新版的 Eclipse 和 BIRT 创建和测试的，但使用以前的版本也应该可以创建相同的报告。BIRT 是一个 Eclipse 插件，具有以下依赖关系：
|
获取数据注意事项
您获取的数据不一定要来自天文台或实验室；它也可以是政府发布的数据或历史天气数据。您获取的数据可能有使用条款，务必阅读许可证信息，不要违背这些条款。
|
|
- DTP — 数据工具平台
- EMF — Eclipse 建模框架
- GEF — 图形编辑框架
- WTP — Web 工具平台
幸运的是，有一个一体化的下载文件包含了 Eclipse、BIRT 的所有依赖关系以及 BIRT 本身（参见 参考资料）。获取并安装 BIRT 之后，启动 Eclipse：
- 在 Eclipse 菜单中，单击 File > New > Other。
- 在出现的窗口中，单击 Business Intelligence and Reporting
Tools > Report Project。
- 输入项目名称，然后单击 OK。例如，使用 birtPlotting。
- 将出现一个窗口，询问是否切换到 Report Design Perspective；单击 Yes。
- 右键单击 Navigator 选项卡的 birtPlotting 文件夹，然后单击 New
> Report。
- 输入
starmag.rptdesign 作为新报告的名称，然后单击 Next。
- 在出现的窗口中，选择 Blank Report，然后单击 Finish。
使用纯文本数据源绘制星的亮度
第一个图是变星的亮度的变化图。根据 Wikipedia，“如果一颗星的亮度从地球看是随时变化的，那么这种星称为变星”。绘制的图将是一个简单的二维图，显示变星的亮度随时间的变化 — 具体来说，是 600 个夜晚的观测图。（数据文件 starmagnitudetimeseries.ssv 可从 下载 处获取）。
创建条形图
在左边，单击 Report Items 选项卡。从这里将图表拖动到设计器。尽管您可能想使用线形图，但条形图更加合适。随着数据点数量的增加，条的大小将变小以适应空间。单击 Next。
添加数据源
数据的格式是以空格分隔的值（SSV）。要添加数据源：
- 选择 Use Data From，然后从下拉列表中选择 <New Data Set>。
- 提示添加新数据源时，单击 Yes。
- 在出现的窗口中，选择 Flat File Data Source。给定数据源名称并单击 Next。举例来说，可以使用名称 starMagDataSource。
- 在下一个窗口中，选择 flatfile style 作为 ssv。其他选项包括以逗号分隔的值（comma-separated value ，CSV），以管道分隔的值（pipe-separated value，PSV）和以制表符分隔的值（tab-separated value，TSV）。
- 取消 User first line as column name indicator 复选框。
- 可以选择单击 Test connection 确保 BIRT 可以找到 SSV 文件。
- 单击 Finish 继续。
将出现一个窗口，提示数据源选择：您之前创建的数据源应该出现在 Flat file data source 下。给数据集命名，比如 starMagDataSet 并单击 Next。在以下页面，有两个列表：左边显示数据集的可变列，右边显示选择好在图标中使用的列。左边应该只有一列。选择并单击右箭头。将列名更改为 magnitude，选择整数类型，然后单击 Finish。最后，单击 OK。
创建类别整数
现在应该回到条形图向导。执行以下步骤创建类别整数：
- 在 Select Data 区域，选择自定义的 starMagDataSet。在预览区域，应该选择列名 magnitude 以及几个整数值。
- 在 Category(X) Series 旁边，单击带有调用表达式构建器函数符号的按钮。
- 在 Invoke expression builder 窗口中，选择 Available Column Bindings，然后选择子类别 Chart。
- 双击 rowNum。
- 在编辑器中，应该看到 row.__rownum。单击 OK。
对类别 Y 序列重复该过程，但这时双击的是 magnitude 而不是 rowNum。
定制图表
可以让图标变得更加漂亮，单击 Format Chart 选项卡。从这里可以更改图表标题，移除右边的标签，更改 X 轴和 Y 轴的标题，更改颜色，甚至可以更改图形缩放比例。例如，默认缩放比例是线形的，但您可以将其更改为对数缩放比例。对于该图，使用标题 Variable Star Magnitude
Time Series。标记 X 轴 Period (nights) 和 Y 轴 Magnitude。完成这一点之后，单击 Finish。
在报告设计器中，展开图表对象以填满报告的宽度，让高度增加 3 英寸。要预览图，请单击 Preview 选项卡或者从菜单中单击 Page >
Preview。
您可能会注意到，并非所有 600 个夜晚都出现在图表中。在图的最上方，写有：“Note: Current maximum number
of data rows is...”，后跟 “Note: (Click to change Preview Preferences)” 之类的字样。单击该信息。在得到的窗口中，单击 No limits of the number
of rows to display，然后单击 OK。将提示刷新页面视图：单击 Yes。您应该在图上看到所有 600 个点。图 1 展示完整的图表。
图 1. 可变的亮度的时间序列
要保存图，单击 Run > View Report > As PDF 或其他您希望预览图表的格式。然后保存到磁盘。
使用数据库绘制太阳黑子的数量
在下一个图中，您将数据输入关系数据库，创建报告，并使用 Java 技术程序生成最终产品。该图表示选定时间跨度内的太阳黑子数量。
首先，下载 H2 数据库（参见 参考资料）。H2 实现为纯 Java 数据，大小较小。下载之后，解压文件并导航到 bin 目录。应该有一个名为 h2-version-number 的 JAR 文件（我的机器上是 h2-1.1.114.jar）。您可以输入 java -jar h2-1.1.114.jar 或者运行 .sh 或 .bat 文件（取决于运行的是 POSIX 还是
Windows® 机器）。
现在服务器已经运行，可以向其填充数据。需要的太阳黑子数据位于从 下载 处下载的文件中。在控制台中，单击 Tools > Run Script。在 Target database URL 文件中，输入 jdbc:h2:~/sunspots.db。因为数据库尚未存在，因此 H2 将为您创建一个。在 Source script file name 字段，输入到 sunspots.sql 文件的完整路径，然后单击 Run。
返回 Eclipse：
- 右键单击 birtPlotting 项目，然后单击 New > Report。
- 将新报告的名称更改为
sunspots.rptdesign，然后单击 Finish。除了之前提到的添加数据源和数据集合的方法外，您还可以使用菜单添加。
- 在菜单栏中，单击 Data > New Data Source。
- 在出现的窗口中，选择 jdbc data source，给数据源一个名称，然后单击 Next。
- 单击 Manage Drivers 然后单击 Add 添加 H2 jdbc。
- 在文件选择器中，导航到 H2 安装。选择 h2 JAR 文件，然后单击 OK。H2 jdbc 现在应该出现在 Driver class 选项框中。
- 选择 H2 jdbc 驱动器，然后输入驱动器 URL
jdbc:h2:/path/to/sunspot.db。
- 在 User Name 字段输入
sa。
- 单击 Test Connection 确保 Eclipse 可以找到太阳黑子数据库，然后单击 Finish。如上，现在有了数据源，您还需要一个数据集。
- 在菜单栏中，单击 Data > New Data Set > New Data Set。
- 在 Data set 窗口中，选择刚刚创建的太阳黑子数据源，将数据集设置为 sql select query，键入名称，然后单击 Next。
- 在查询文本区域中键入以下查询，然后单击 Finish：
select * from sunspots where year between 1900 and 1980;
|
现在，将新的图表对象拖动到布局区。您将再次使用条形图。单击图标窗口的 Next。选择 Use Data From 选项，然后选择 sunSpotsDataSet。单击类别 X 序列的表达式构建器按钮，然后选择 Available column bindings > Chart 并双击 YEAR。单击 OK。
接下来，调用类别 Y 序列的表达式构建器。选择 Available column
bindings > Chart，双击 NUM 然后单击 OK。更改您想要的格式，然后单击 Finish。预览图时，您将看到非常整洁的时间序列。要注意的第一件事情是，太阳黑子的数量遵循一个周期，如下所示。
图 2. 每年的太阳黑子数量图
使用数据库中的数据有一个明显的优势，能够通过查询操作数据。将查询更改为 select * from sunspots 可以看到所有数据。
结束语
在本文中，您将看到如何使用商业智能工具为科学数据创建报告。您不需要购买昂贵的平台就可以获得高质量的快速可视化。本文的重点是演示如何通过另一种方式使用该商业工具。您还可以轻松地将其用于其他类型的数据。
下载 | 描述 | 名字 | 大小 | 下载方法 |
|---|
| SSV 和 SQL 数据源 | os-eclipse-scala-Converter.zip | 2KB | HTTP |
|---|
参考资料 学习
获得产品和技术
讨论
关于作者 | | | Cesar Otero 是一名 Java 和 Python 顾问。他具有电气工程学位并兼修了数学。 |
对本文的评价
| 
