科研论文配图绘制指南——基于R语言

本书是指导科研人员使用R语言绘制高质量科研论文配图的实用指南。首先，本书从科研论文配图的基础知识出发，详细介绍了绘图的规范、原则和配色技巧；接着，书中深入讲解了R语言的配置、使用以及ggplot2图形语法，为读者提供了从单变量到多变量图形绘制的全面指导；此外，本书还特别介绍了地理空间数据的可视化分析，以及如何绘制各种统计图形，如ROC曲线（Receiver Operating Characteristic Curve）、热力图、桑基图等；最后，本书通过具体案例展示了科研论文配图的绘制流程。 本书实用性强、内容丰富，适合想通过R语言进行数据分析、科研论文配图绘制的不同专业的在校学生，以及对数据分析与可视化感兴趣的科研人员阅读。

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； 微信公众号【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。

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 4 1.2.1 色彩模式 5 1.2.2 色轮配色原理 6 1.2.3 颜色主题 9 1.2.4 配色工具 12 1.3 本章小结 15 第 2章 R 语言配置与绘图基础 16 2.1 R 软件安装和使用 17 2.1.1 R 软件和 RStudio 安装 17 2.1.2 与 Jupyter Notebook 交互 18 2.2 ggplot2 图形语法 19 2.2.1 全局映射和局部映射 20 2.2.2 几何对象与统计变换 21 2.2.3 视觉通道美学映射 26 2.2.4 标度调整 28 2.2.5 坐标系 33 2.2.6 图例设置 36 2.2.7 图形主题 37 2.2.8 结果保存 40 2.3 本章小结 42 第 3章 单变量图形的绘制 43 3.1 直方图 44 3.2 密度图 45 3.3 Q-Q 图和 P-P 图 50 3.4 经验分布函数图 52 3.5 本章小结 53 第4章 双变量图形的绘制 54 4.1 绘制离散变量和连续变量 55 4.1.1 误差线 55 4.1.2 点图 57 4.1.3 克利夫兰点图、“棒棒糖”图 58 4.1.4 类别折线图 61 4.1.5 点带图、分簇散点图系列 63 4.1.6 柱形图系列 73 4.1.7 人口“金字塔”图 91 4.1.8 箱线图系列 92 4.1.9 小提琴图系列 97 4.1.10 密度缩放抖动图 100 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 107 4.2.2 面积图 117 4.2.3 相关性散点图系列 119 4.2.4 回归分析 129 4.2.5 相关性矩阵热力图 132 4.2.6 热力图系列 145 4.2.7 边际组合图 154 4.3 其他双变量图形类型 155 4.3.1 ROC 曲线 156 4.3.2 洛伦兹曲线 158 4.3.3 生存曲线 160 4.3.4 经济学图形 161 4.3.5 火山图 164 4.3.6 子弹图 166 4.4 本章小结 167 第 5章 多变量图形绘制 168 5.1 等值线图 169 5.2 点图系列 173 5.2.1 相关性散点图 173 5.2.2 气泡图系列 175 5.3 三元相图 177 5.3.1 三元相散点图系列 178 5.3.2 三元相等值线图 182 5.4 3D 图系列 184 5.4.1 3D 散点图系列 184 5.4.2 3D 柱形图 185 5.4.3 3D 曲面图 186 5.4.4 3D 组合图系列 187 5.5 平行坐标图 189 5.6 Radviz 图 190 5.7 主成分分析图 192 5.8 和弦图 195 5.9 桑基图 198 5.10 雷达图 200 5.11 本章小结 201 第6章 地理空间数据型图形的绘制 202 6.1 地理空间数据可视化分析 203 6.1.1 地理空间数据处理方法及常见的地图投影 203 6.1.2 地理空间数据的文件格式 206 6.1.3 地理空间图形类型 207 6.2 常见地理空间图形的绘制 207 6.2.1 sf 包对象基础绘图 207 6.2.2 地理空间绘图坐标系样式更改 208 6.2.3 常见地理空间地图类型 210 6.2.4 气泡地图 213 6.3 分级统计地图 215 6.3.1 单变量分级统计地图 215 6.3.2 双变量分级统计地图 216 6.3.3 三变量分级统计地图 219 6.4 带统计信息的地图 220 6.5 连接线地图 222 6.6 类型地图 223 6.7 等值线地图 225 6.8 子地图 228 6.9 本章小结 230 第 7章 其他类型统计图形绘制 231 7.1 Bland-Altman 图 232 7.2 配对数据图系列 234 7.2.1 配对图 234 7.2.2 前后图 235 7.2.3 使用场景 236 7.3 维恩图 236 7.4 UpSet 图 237 7.5 泰勒图 241 7.6 森林图 243 7.7 漏斗图 246 7.8 SNP 连锁不平衡图 248 7.9 Whittaker 生物群系图 249 7.10 模型评估图 251 7.11 基因簇结构图 252 7.12 示意图 253 7.13 空气污染图形系列 256 7.14 网络图 259 7.15 SOM 图 263 7.16 拓展阅读 265 7.17 本章小结 268 第 8章 科研论文配图绘制案例 269 8.1 数据观察期 270 8.2 相关性分析（多子图） 272 8.3 模型精度评估分析 276 8.4 本章小结 278 附录 部分英文期刊关于投稿配图的标准和要求 279 参考文献 283