Carte thermique

Qu'est-ce qu'une carte thermique ?

Une carte thermique utilise des couleurs pour montrer les changements et la magnitude d'une troisième variable dans un graphique bidimensionnel.

Comment les cartes thermiques sont-elles utilisées ?

Les cartes thermiques sont utilisées pour aider à montrer des configurations et des changements. Même si elles peuvent être utilisées pour montrer des changements dans le temps, elles ne sont pas conçues pour une analyse détaillée.

Les cartes thermiques montrent les relations et les changements

Une carte thermique est un ensemble organisé de rectangles. L'axe X est souvent une mesure du temps mais il peut représenter n'importe quelle variable avec les groupements. L'axe Y est une variable qui définit les catégories de données. Chaque rectangle a la même taille, contrairement à un treemap. Les rectangles sont colorés pour montrer la magnitude d'une troisième variable. Bien qu'elles aient été utilisées initialement pour les températures, les cartes thermiques sont désormais utilisées pour de nombreux types de données.

Les cartes thermiques sont utiles pour de grands jeux de données. Une carte thermique dotée d'un axe temporel peut être utilisée pour voir les configurations et les changements dans le temps. Les rectangles des cartes thermiques peuvent être étiquetés avec des valeurs de la variable de couleur, ce qui est utile seulement dans les cas où il n'y a que très peu de catégories sur l'axe Y.

La Figure 1 montre une carte thermique des températures maximales dans trois aéroports américains par semaine de l'année. La légende à droite explique les couleurs des rectangles. JMP met à l'échelle et colore la carte thermique en fonction des données. 

Figure 1 : Carte thermique des températures maximales dans trois aéroports américains par semaine de l'année

Le graphique de la Figure 1 montre l'idée de base d'une carte thermique. Les mois les moins chauds sont en hiver et les mois les plus chauds sont en été.

La Figure 2 montre une carte thermique avec des étiquettes ajoutées.

Figure 2 : Carte thermique avec étiquettes

Le logiciel colorie automatiquement les étiquettes afin qu'elles soient lisibles avec les différentes couleurs des rectangles. Vous pouvez voir que les étiquettes ne sont pas visibles dans une carte thermique contenant plus de rectangles. 

Exemples de cartes thermiques

Exemple 1 : Températures et aéroports

La Figure 3 développe la carte thermique de base en montrant tous les aéroports dans le jeu de données.

Figure 3 : Carte thermique avec tous les aéroports

Dans la Figure 3, nous observons de nouveau que la température maximale est plus fraîche en hiver et plus chaude en été. Comme les aéroports sont ordonnés de haut en bas par latitude, nous observons que les aéroports au nord sont généralement plus frais que les aéroports au sud sur l'ensemble de l'année. Nous voyons également des données manquantes représentées par des cellules blanches.

Comparez cette carte thermique à la Figure 1 qui montre seulement trois aéroports. JMP met à l'échelle et colore automatiquement la carte thermique en fonction de l'étendue de la variable utilisée pour colorer les données de la carte thermique. En raison de cela, les trois aéroports de la première carte thermique ont des couleurs différentes de celles de la Figure 3, qui comprend toutes les données.

Exemple 2 : Changement de population dans le temps

Les cartes thermiques peuvent être utilisées pour de nombreux types de données. La carte thermique de la Figure 4 montre le changement de population sur un siècle pour différentes régions américaines. 

Figure 4 : Carte thermique affichant l'évolution de la population dans le temps par région

 

Cette carte thermique révèle que certaines régions ont connu peu de changements de population au cours du dernier siècle. Alaska et Hawaï ne présentent aucun changement de couleur dans la carte thermique. Les états de l'Atlantique sud présentent le plus grand changement de population dans le temps.

Exemple 3 : Retards des compagnies aériennes avec un grand jeu de données

Les cartes thermiques sont très utiles pour identifier des configurations dans les grands jeux de données. Le graphique de la Figure 5 résume les données de plus de 29 000 vols. La carte thermique montre le délai d'arrivée moyen pour six lignes aériennes. Les rectangles sont définis par le mois sur l'axe Y et le jour du mois sur l'axe X.

Figure 5 : Carte thermique des retards à l'arrivée des compagnies aériennes par mois et par jour

D'après les couleurs de la carte thermique, nous pouvons constater que les mois d'été et de décembre présentent les retards moyens les plus élevés. Quelques cellules blanches indiquent qu'il manque des données, notamment les mois comptant moins de 31 jours, car il n'y a pas de vols les jours en moins.

Soyez prudent lorsque vous combinez de très grands jeux de données. Dans certains cas, une autre variable peut avoir un impact important sur la carte thermique. Pour les données relatives aux retards des compagnies aériennes, la carte thermique diffère selon la compagnie représentée. Les graphiques de la Figure 6 affichent des cartes thermiques pour les compagnies Southwest et American Airlines.

Figure 6 : Cartes thermiques des retards des compagnies aériennes American et Southwest Airlines

Alors que les cartes thermiques pour les deux lignes aériennes continuent à montrer plus de retards en été et en décembre, les deux lignes aériennes ont des schémas globaux différents. Globalement, Southwest rencontre moins de délais qu'American. En construisant une carte thermique pour un grand jeu de données, réfléchissez si une autre variable peut avoir un impact sur la carte thermique.

Exemple 4 : Matrice de corrélation

Les cartes thermiques sont également utiles pour essayer de comprendre les relations entre de nombreuses variables. JMP ajoute des cartes thermiques pour les corrélations par paires entre variables à une matrice de nuages de points. La Figure 7 montre des nuages de points bilatéraux entre de nombreuses variables pour le tourisme australien. Le triangle supérieur de la matrice montre une carte thermique des corrélations entre des paires de variables. 

Figure 7 : Matrice de corrélation

Cette carte thermique montre que les lits ont une corrélation négative entre les personnes employées par l'hôtel et la durée moyenne du séjour des clients, et une corrélation positive avec toutes les autres variables.