科研论文配图绘制指南 基于Python

全书分为 8 章， 主要内容如下：第1章介绍学术论文插图绘制的规范性和基本原则以及学术论文插图的配色基础；第2章介绍绘制学术论文插图的主要工具，并重点介绍 Matplotlib、Seaborn、ProPlot 以及 SciencePlots 工具包的语法及其重要特征；第3章介绍学术论文中常见的单变量图及其绘制方法，包括直方图、密度图、Q-Q 图等；第4章介绍学术论文中常见的双变量图及其绘制方法， 具体包括误差线、柱形图、箱线图、相关性散 点图以及矩阵热力图等；第5 章介绍学术论文中常见的多变量图及其绘制方法，包括等高线图、点图系列、 三元相图、 3D 图系列以及 RadViz 图等；第 6 章介绍学术论文中常见的空间数据型图及其绘制方法，包括分 级统计地图、连接线地图、等值线地图以及子地图等；第 7 章介绍学术论文中常见的可视化图及其绘制方法，包括配对图系列、韦恩图、泰勒图以及漏斗图等；第 8 章通过案例介绍学术论文插图的绘制技术。 本书结构清晰，兼具美观性与实用性，既适合各大研究机构和高校等单位的工作者阅读，也适合各行业工作人员以及在读的研究生和准备考研的大学生阅读，还适合需要进一步掌握科研论文插图的设计思路和绘制技巧的群体学习。

宁海涛 数据分析师； 独立数据可视化设计师； 学术/商务插图设计爱好者； 【DataCharm】主创； 录制有《Python数据可视化》《R语言数据可视化》《统计图形可视化》等多个线上课程； 研究方向为颜色科学、数据新闻、可视化设计、数据分析和人工智能等。

目 录 第 1章 科研论文配图的绘制与配色基础 1 1.1 科研论文配图的绘制基础 2 1.1.1 绘制规范 2 1.1.2 绘制原则 4 1.2　科研论文配图的配色基础 5 1.2.1 色彩模式 5 1.2.2 色轮配色原理 7 1.2.3 颜色主题 9 1.2.4 配色工具 12 1.3　本章小结 16 第 2章 绘制工具及其重要特征 17 2.1　Matplotlib 18 2.1.1 图形元素 18 2.1.2 图层顺序 19 2.1.3 轴比例和刻度 20 2.1.4 坐标系 22 2.1.5 多子图的绘制 25 2.1.6 常见的图类型 30 2.1.7 结果保存 31 2.2　Seaborn 31 2.2.1　图类型 31 2.2.2　多子图网格型图 33 2.2.3　绘图风格、颜色主题和绘图元素缩放比例 34 2.3　 ProPlot 36 2.3.1　多子图绘制处理 36 2.3.2　更简单的颜色条和图例 39 2.3.3　更加美观的颜色和字体 40 2.4　 SciencePlots 42 2.5　本章小结 44 第3章 单变量图形的绘制 45 3.1　基于连续变量绘制的单变量图的类型 46 3.2　单变量图形的绘制方法 47 3.2.1　直方图 47 3.2.2　密度图 49 3.2.3　Q-Q图和 P-P图 58 3.2.4　经验分布函数图 60 3.3　本章小结 63 第 4章.双变量图形的绘制 64 4.1　绘制离散变量和连续变量 65 4.1.1　误差线 65 4.1.2　点图 67 4.1.3　克利夫兰点图和“棒棒糖”图 67 4.1.4　类别折线图 70 4.1.5　点带图和分簇散点图 71 4.1.6　柱形图系列 73 4.1.7　人口“金字塔”图 87 4.1.8　箱线图 89 4.1.9　“小提琴”图 95 4.1.10　密度缩放抖动图 101 4.1.11　云雨图 102 4.1.12　饼图和环形图 104 4.2　绘制两个连续变量 107 4.2.1　折线图系列 108 4.2.2　面积图 113 4.2.3　相关性散点图系列 117 4.2.4　回归分析（线性和非线性） 128 4.2.5　相关性矩阵热力图 133 4.2.6　边际组合图 139 4.3　其他双变量图类型 141 4.3.1　ROC曲线 141 4.3.2　生存曲线图 144 4.3.3　“火山”图 146 4.3.4　“子弹”图 148 4.4　本章小结 151 第5章 多变量图形的绘制 152 5.1　等值线图 153 5.1.1　基础等值线图 153 5.1.2　纹理填充等值线图 154 5.1.3　带矢量指示的等值线图 155 5.2　点图系列 156 5.2.1　相关性散点图 156 5.2.2　气泡图系列 159 5.3　三元相图 161 5.3.1　三元相图的基本样式 163 5.3.2　三元相散点图系列 164 5.3.3　三元相等值线图 171 5.3.4　三元相多边形图 173 5.4　 3D图系列 175 5.4.1　3D散点图系列 175 5.4.2　3D柱形图 177 5.4.3　3D曲面图 178 5.4.4　3D组合图系列 181 5.4.5　利用 Mayavi库绘制 3D图系列 184 5.4.6　利用 PyVista库绘制 3D图系列 187 5.5　平行坐标图 191 5.5.1　pandas库绘制 191 5.5.2　Plotly Express库绘制 192 5.5.3　Paxplot库绘制 194 5.5.4　曲线样式绘制 195 5.6　 Radviz图 196 5.7　主成分分析图 198 5.8　和弦图 201 5.9　桑基图 204 5.10　本章小结 206 第6章 空间数据型图形的绘制 207 6.1　地理空间数据可视化分析 208 6.1.1　空间数据处理方法及常见的地理投影 208 6.1.2　地理空间数据格式 211 6.1.3　地理空间地图类型 212 6.2　常见地理空间地图的绘制 212 6.2.1　GeoPandas库对象基础绘图 212 6.2.2　地理空间绘图坐标系样式更改 214 6.2.3　常见地理空间地图类型 215 6.2.4　气泡地图 219 6.3　分级统计地图 222 6.3.1　单变量分级统计地图 222 6.3.2　双变量分级统计地图 224 6.4　带统计信息的地图 227 6.5　连接线地图 229 6.6　类型地图 232 6.7　等值线地图 233 6.8　子地图添加 238 6.9　本章小结 239 第7章 其他类型图的绘制 241 7.1　 Bland Altman图 242 7.2　配对数据图系列 243 7.2.1　配对图 243 7.2.2　配对 T检验图 245 7.2.3　前后图 246 7.2.4　应用场景 249 7.3　韦恩图 249 7.4　泰勒图 250 7.5　森林图 254 7.6　漏斗图 256 7.7　史密斯图 259 7.8　本章小结 261 第8章 学术图绘制案例 262 8.1　数据观察期 263 8.2　相关性分析（多子图） 266 8.3　模型精度评估分析 271 8.4　本章小结 274 附录 部分英文期刊关于投稿插图的标准和要求 275 参考文献 279