航线网络可视化与分析 二维码
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数据是认识真实交通特性的基础媒介。拥有大量经验之后，可能不用重视基础数据的获取与分析，但也容易忽视事物的最新特性。没有经验的学生和入门科研人员可以借助数据了解实际特性，进而发现问题，找到学习或科研的方向。 民航是我国居民长距离出行的重要交通方式之一，航班航线数据是认识其基本特征的基础数据，对其进行建模与可视化，有助于了解航空公司的机场分布、班次数量、不同航空公司的服务范围等。 数据准备与处理 利用编程等工具可以在一些出行网站获取到某个或全部航空公司的航班航线数据；同时网络上也有一些初步汇总的航线数据。格式如下图所示： 原始数据样例
在网络建模与可视化领域，有Pajek、UCINET、Matlab、Gephi、NetworkX、MultiNetX等工具或程序包可使用，本文先以入手简单、可视化效果好的Gephi作介绍。 需要将基础数据整理为如下图所示的节点与边的格式。
点属性表格
边属性表格 软件操作步骤 1. 先将点表格和边表格导出为csv文件。 2. 在Gephi中导入数据表格，选择合适的解码方式。
Gephi中的数据表格 如果需要加载中国底图和位置信息，则需要下载“map of countries”和“geo layout”插件，在布局中使用。 3. 在Gephi中先使用map of countries，选择China生成中国背景。再选择使用geo layout，使坐标匹配。
备注：该插件由外国人开发，对中国地图的显示缺少台湾和南海区域，在正式场合一定要注意补充缺失国土区域，维护国家主权完整。 4. 在基础网络上计算各种网络指标，再以指标值对节点和边的属性进行标注和可视化。
基础航线图 5. 在预览窗口调整和美化出图细节，如节点和边的标签属性，线条曲线等。满意后可输出为pdf、png、svg等格式保存。Gephi使用完毕。
6. 使用Adobe Illustrator加载完整中国版图的底图。
7. 使用Photoshop等进一步美化。
航班基础特征
不同航空公司的延误次数 不同航空公司的平均延误时长 以北京，成都，长沙，大连，广州，长春城市为起点的航线次数远比其他航线要多，也间接地说明了这些城市的节点重要性。 作为航线终点次数较多的城市有成都，南宁，杭州，广州，乌鲁木齐，上海，深圳，昆明，青岛等。它们也是中国城市里发展规模较大的城市。
各航班起点分布频次 航空公司服务分布图
《2020年民航行业发展统计公报》显示，截至2020年底，我国共有运输航空公司64家、运输飞机3903架、定期航班航线5581条。
全国航空公司（2018.6）
山东航空公司 截至2020年底，我国境内运输机场（不含香港、澳门和台湾地区）241个。
南方航空公司（部分航线）  南方航空公司（2016年11月航线）
幸福航空公司（2022.01） 2020年，中国民航吨公里油耗为0.316公斤，较2005年（行业节能减排目标基年）下降7.1%。共有28.97万架次航班使用临时航路，缩短飞行距离1232万公里，节省燃油消耗6.65万吨，减少二氧化碳排放约20.95万吨。
多彩贵州航空公司（2022.01）
四川航空公司（拓扑图，未加载位置信息）
深圳航空公司
西部航空公司 作者信息 本文内容整理自2019级《复杂网络导论》课程自选主题作业，包括ZPS、LHY、LHL、PHQ、CX、SLR、WH、ZX、GZD等同学。
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