vignette|upright=2|Carte figurative des pertes successives en hommes de l'armée française dans la campagne de Russie 1812-1813, par Charles Minard, 1869.
La visualisation de données (ou dataviz ou représentation graphique de données ou visualisation des données) est un ensemble de méthodes permettant de résumer de manière graphique des données statistiques qualitatives et surtout quantitatives afin de mettre en évidence des liens entre des données et remplacer de longues explications.
La visualisation de données naît au , avec Charles-René de Fourcroy et William Playfair et se développe au avec l'invention des dans les années 1820 et 1830 par Charles Dupin ou André-Michel Guerry, et avec les travaux de Florence Nightingale, puis dans la seconde moitié du avec les travaux de Charles Joseph Minard (1781-1870) sur .org, site consacré à l'histoire du .Charles Joseph Minard: Mapping Napoleon's March, 1861 by John Corbett, Center for Spatially Integrated Social Science., de Francis Amasa Walker ou encore d’ Émile Cheysson. Enfin, elle prend un nouvel essor à partir de la seconde moitié du sous l'impulsion de John Tukey qui met en avant son rôle en statistique, puis d'Edward Tufte; enfin elle s'épanouit avec le développement du numérique.
La visualisation de données est utilisée dans la statistique publique, dans les sciences et dans le journalisme, entre autres. C’est une branche de la science des données.
Histoire thumb|Description du mouvement des planètes au cours du temps, publié dans un manuscrit du de Macrobe dans son Commentaire au Songe de Scipion. Il s'agit d'un des premiers graphiques de série temporelle de l'histoire..
La visualisation des données remonte à la mise en liste et la mise en tableau, dont on trouve trace dès l'apparition de l'écriture (cf. Jack Goody, La raison graphique, 1979).
La création d'objets graphiques complexes apparait plus tardivement. Les premiers sont des cartes géographiques ou astronomiques dont on pense que la première remonte au avant notre ère.
On trouve des frises chronologiques chez les premiers astronomes, au dans le Commentaire au songe de Scipion de Macrobe, par exemple. alt=Table poléométrique (1782) de Charles-René de Fourcroy|vignette|Tableau poléométrique (1782) de Charles-René de Fourcroy Puis, au , des auteurs comme Charles-René de Fourcroy proposent des illustrations abstraites tel le « Tableau poléométrique » (1782) qui permet la comparaison instantanée de la taille de villes européennes, ou August Friedrich Wilhelm Crome avec sa « » (1785) qui permet la comparaison de la taille des pays. En 1786, William Playfair (1759-1823) publie un ouvrage intitulé qui fait date. Il y propose une série de graphiques de séries temporelles représentant l'évolution de données économiques concernant l'Angleterre et notamment l'évolution de sa balance commerciale au cours du , ainsi que le premier diagramme en bâtons de l'histoire. C'est aussi à William Playfair que l'on doit le premier graphique circulaire connu. Publié en 1801 dans , le graphique représente la superficie, le montant des revenus et le montant des taxes de chaque pays.
En 1819 l'historien Jean Picot publie à Genève un volume intitulé Statistique de la Suisse ou État de ce pays et des vingt-deux cantons dont il se compose […]. Il contient sur un feuillet dépliant deux graphiques d'après les données de Johannes Fehr : et .
thumb| Carte figurative de l'instruction populaire de la France, par Charles Dupin, 1826. Il s'agit de la première carte choroplèthe de l'histoire.
thumb| Adriano Balbi et André-Michel Guerry reprennent la carte choroplèthe de Charles Dupin pour faire des cartes choroplèthes comparées de l'instruction et du nombre de crimes.
thumb| La carte représentant le nombre de morts dû au choléra à Londres en 1854. Elle a été publiée par John Snow dans son ouvrage On the Mode of Communication of Cholera (1855).
thumb| Carte Philosophique figurant la Population de la France (1830), par Armand Joseph Frère de Montizon. Il s'agit de la première « carte par points ».
Dans les années 1820, on commence à représenter des données statistiques sur une carte. En 1826, Charles Dupin dessine une carte choroplèthe de l'instruction populaire en France, en coloriant les départements français en fonction de l'intensité de la variable représentée. Cette représentation visuelle rencontre un rapide succès et est aussitôt reprise par André-Michel Guerry et Adriano Balbi qui dessinent des cartes choroplèthes de l'instruction, du nombre de crimes contre les propriétés et du nombre de crimes contre les personnes puis par Guerry dans son publié en 1833. Peu de temps après, Armand Joseph Frère de Montizon propose la première « cartes par points » (), avec une représentation de la population française par département intitulée Carte philosophique figurant la Population de la France. En 1855, le médecin britannique John Snow établit une carte de points du choléra à Londres sur laquelle il représente la localisation des morts et la localisation des points d'eau dans la ville de Londres mettant ainsi en évidence le fait que l'épidémie se propage par l'eau. En 1861, Charles Joseph Minard propose de représenter des données sur une carte à l'aide de diagrammes circulaires dont l'aire est proportionnelle à la quantité représentée (Exemple de la Carte figurative et approximative des quantités de viandes de boucherie envoyées sur pied par les départements et consommateurs).
thumb| Diagramme des causes de mortalité au sein de l'armée en Orient par Florence Nightingale.
En 1857, Florence Nightingale publie son Diagramme des causes de mortalité au sein de l'armée en Orient. Le graphique montre que les soldats anglais engagés dans la guerre de Crimée meurent moins au combat face à l'ennemi qu'ils ne sont victimes des conditions sanitaires déplorables dans lesquelles ils vivent.
En 1889 Charles Booth combine approche ethnographique à grande échelle et visualisation sous forme cartographique, pour rendre compte des conditions de vie à Londres. Cette étude sociologique, une des plus importantes du genre, a mobilisé une équipe d'enquêteurs rémunérés par Booth afin de collecter des données au niveau de chaque parcelle cadastrale. La visualisation proposée par Booth détaille, par des couleurs, 7 "classes". La visualisation permet d'identifier des clusters, notamment pour la classe la plus basse que Booth dénomme .
Au cours de la seconde moitié du , on découvre plusieurs innovations importantes, comme les premières visualisations en trois dimensions de l'Italien Luigi Perozzo ou de l'Allemand Gustav Zeuner.
thumb| Stéréogramme : représentation en trois dimensions de la pyramide des âges à partir des données du recensement suédois (1750-1875) publiée par Luigi Perozzo en 1880
Au Royaume-Uni, c'est Francis Galton qui fait une importante contribution à la visualisation de données en proposant des représentations graphiques de la corrélation entre deux variables (nuage de points) mais aussi des cartes météorologiques.
Au cours du premier , les statisticiens prêtent une moindre attention à la visualisation de données.
Dans les années 1960, John Tukey donne ses lettres de noblesse à la visualisation de données en statistiques, notamment avec son ouvrage (1977).
En 2005, Leland Wilkinson publie , un des ouvrages théoriques les plus importants sur la conception des graphiques statistiques. Wilkinson définit un graphique statistique comme une correspondance entre des données et des attributs esthétiques (couleur, forme, taille, etc) d'objets géométriques (points, lignes, barres, etc.).
Depuis les années 2010, des outils interactifs basés sur l'intelligence artificielle sont disponibles (ex : LiveGap, MyMap.AI ou Canva), aidant à choisir, construire et personnaliser (couleurs, forme, étiquettes, langue...) des types de graphiques appropriés au besoin de l'utilisateur. Certains sont gratuits.
Structure d'une visualisation Une visualisation est composée d'un élément visuel, d'une échelle, d'un système de coordonnées et d'un contexte.
Dans un nuage de points, on utilise la position des points dans l'espace comme élément visuel représentant les données. Dans un diagramme en bâtons, c'est la longueur des barres qui est l'élément visuel correspondant aux données.
Le système de coordonnées peut être cartésien, polaire ou géographique.
L'échelle peut être linéaire ou logarithmique lorsqu'il s'agit d'une variable quantitative, catégorique lorsqu'il s'agit d'une variable catégorique ou temporelle lorsqu'il s'agit du temps.
Typologie en fonction des formes représentées Diagramme en bâtons
Ce type de diagramme est aussi appelé diagramme à barres.
Pour un diagramme en bâtons vertical, on représente pour chaque modalité d'une variable discrète un rectangle dont la hauteur et dont la largeur n'a pas d'interprétation statistique.
Pour un diagramme en bâtons horizontal, c'est la largeur du rectangle qui représente la valeur de la variable continue et la hauteur de ce rectangle qui n'a pas d'interprétation statistique.
Il est aussi courant de rencontrer des diagrammes en bâtons empilés (en anglais : ).
Diagramme branche-et-feuille
Le diagramme branche-et-feuille livre une représentation semi-graphique des données quantitatives, semblable à un histogramme.
Diagramme circulaire
Le diagramme circulaire peut être un graphique à secteurs. ou un graphique en anneau ( en anglais).
Le diagramme circulaire ou camembert permet de représenter des proportions. C'est l'angle de chaque secteur qui représente la part de chaque catégorie dans un tout.
Le graphique en anneau(x) est un camembert troué au milieu. Il permet de représenter plusieurs séries de données en anneaux concentriques, une série par anneau.
Lorsque le graphique ne compte qu'un seul anneau, la longueur de l'arc de cercle correspondant à chaque catégorie est proportionnelle à l'angle et représente encore la part de chaque catégorie dans le tout représenté.
vignette|upright=0.7|center|Graphique à deux anneaux
Nuage de points
thumb|Exemple de nuage de points Le nuage de points est couramment utilisé pour représenter la relation entre deux variables. Dans un nuage de points, ce sont les coordonnées de chaque point sur l'axe des abscisses et l'axe des ordonnées qui représentent les valeurs de chacune des variables. Il permet de mettre en évidence une corrélation entre deux variables.
Ligne Une ligne ou est un nuage de points dans lequel les points ont été reliés entre eux (avec une interpolation qui peut être linéaire, cubique...).
Diagramme à bulles On peut aussi représenter graphiquement des données quantitatives grâce à des bulles dans lequel la surface des bulles est proportionnelle à la grandeur représentée.
Graphique en ligne de crêtes
Dans cette représentation, plusieurs distributions (souvent des densités de probabilité) sont affichées superposées les unes au-dessus des autres, formant des « crêtes » semblables à une chaîne de montagnes.
Carte thermique ()
thumb|La population de Paris en 1873, par Toussaint Loua, premier exemple de carte thermiqueToussaint Loua, Atlas statistique de la population de Paris. Paris: J. Dejey. 1873
Une carte thermique (heatmap, littéralement “carte de chaleur”) est une matrice ou une carte dont les cellules sont colorées en fonction de la valeur de la variable représentée.
Boîte à moustaches
thumb|Exemple de diagramme en boîte à moustaches Le diagramme en boîte à moustaches résume seulement quelques caractéristiques de position du caractère étudié (médiane, quartiles, min/max ou déciles). Il est utilisé principalement pour comparer un même caractère dans deux populations de tailles différentes.
Il s'agit de tracer un rectangle allant du premier quartile au troisième quartile et coupé par la médiane. On ajoute parfois des segments aux extrémités menant jusqu'aux valeurs min/max ou jusqu'au premier et neuvième décile. On parle alors de diagramme en boîte à moustaches ou à pattes.