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。

1.数据分析师和独立数据可视化设计师传授丰富的实践经验和杰出的绘图技能，实用的科研论文配图绘制指南。

2.系统地介绍基于Python的科研论文配图的绘制技巧，提高读者的绘图效率。

3.100多种图形的详细绘制方法，200多个绘图用的源代码文件即学即用，轻松做出精美的科研和论文配图，让论文锦上添花。

4.全彩印刷，图表案例精彩呈现，带来良好的阅读体验，方便理解和学习。

5.浙江大学计算机学院副院长陈为教授，图表大咖张杰、张敏和阿里云技术专家石璞东联名推荐。

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