随着科学的发展,社会的进步,环境问题越来越受到人们的重视。尤其是最近几年北京、天津等许多城市的雾霾天气,更使得环境空气污染问题成为人们关注的焦点。山东省自2002年以来,已在全省17个城市建立了空气质量监测站143个,这些监测点若干年来产生了海量的监测数据。如何展示这些监测数据并且从中发现数据的变化趋势、数据之间的关系及数据的各种特性成为我们所要解决的首要问题。可视化是利用计算机图形学和图像处理技术,将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理的方法和技术。有效的可视化方法使我们能够更直观、方便的对数据进行观察和分析,以发现隐藏在数据中的的各种特征和规律,从而帮助人们更好的理解数据以及做出有效的决策。通过分析发现空气质量数据具有层次性及时序性,人们对层次结构及时间序列数据的可视化已经取得了很多研究成果,但是对于二者结合的可视化研究还很有限。通过研究各种层次结构可视化及时间序列可视化方法,我们提出了三种对层次结构及时间序列数据结合的可视化方法,包括节点连接树和柱状图可视化、双曲树和时间圆盘可视化、层次树和主题河可视化。它们都有各自的特点,都可以较好的展示层次结构及时间序列数据。在方法中,用户通过各种交互技术可以方便的对数据进行观察,从而发现数据的特点及变化规律,例如数据的周期性、相关性和异常等等。在此基础上,我们建立了一个城市空气质量可视化系统。首先为了实现系统的易用性及可扩展性,在本系统中我们实现了基于RBAC的权限管理模式。系统中我们利用各种传统方法对数据进行了展示,我们还将研究的三种方法集成在系统中并取得了较好的可视化效果。