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Origin绘图:实验数据的多维度思考与数据绘图的科学布局

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今天谭编在审改加工排版前的稿件时,在一篇论文中出现了4个相似的、由9~18个子图组成、呈3×3、3×5等行列排列的曲线图(图1)。谭编以图1为例介绍,在科学绘图中如何从数据参数的多维度角度思考,合理布局数据图。

图1 原图

 

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优化思路

4个图分别讨论了在某种条件下,不同初动量(3个值)、不同光速(5个值)冷原子随时间(3个时间t=0、7.5、15 s)的演化。例如图1中采用9个图层,每个图层放置1条曲线。

 

原稿中,作者采用共用坐标轴刻度、标题的做法,只保留整体图纸左侧3个图的纵轴及标题、图纸下方3个图的横轴及标题。其他4个图都隐去刻度值及轴标题,分别设置绝对相同的纵轴、横轴范围及刻度分度,使其在横向、纵向与左侧或下方的轴标题“对轴”共用。

 

中文期刊一般要求每个图要有完整的元素,图说要有自明性,于是,谭编补全了每个图的纵横轴刻度及标题,于是得到了图1的效果。但在仔细读图时,发现这些图共有4个维度:纵轴、横轴、条件(k0)、时间,应该可以按照以下思路布局:

 

(1)在同一个坐标系中考察不同时间的演化曲线;

(2)按条件(k0)的值,简化为3个图。

最终效果如图2所示。

图2 优化后的图

 

 

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修改方法

这里我们以另外一张图(3×5)为例,演示修改过程。

第一步:理清数据

首先,从原图中找到每个图对应的数据表。如图3所示,点击某曲线,在右键菜单中点击“Create worksheet Book… ”提取出数据表。将每条曲线的数据表按照时间维度排列。

图3 从曲线中提取并理清数据表

然后,绘制其中一个数据表对应的曲线,在绘图区左上角 1右侧空白处点击右键,选择“Layer Management…”,在弹出的对话框(图4)中填写行(Rows)、列(Columns)的数字,这里填写2行、3列共6图层(因为要绘制5张子图,第6个图层将在最后删除。)

 

图4 图层安排

再次,对每一图层注入数据。点击某一个子图区域,然后选中某一张数据表(t=0 s),将其拖放到该子图上。按照同样的操作,将其他时间(t=7.5、15 s)对应的数据同样拖放到相同坐标系中。以此类推,绘制第2~5坐标系。具体过程如图5所示(这里用了一张图2的绘制中的截图,过程类似)。

图5 将不同时间的数据拖放到同一个坐标系

最后,删除多余的图层(第6层)。在绘图区左上角的6 上点击右键,选择“Delete Layer”即可删除第6层(图6)。

图6 删除多余图层

经过美化,最终的效果如图7所示。

图7 最终效果

 

 

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谈谈绘图中的分级设置
 

在期刊出版中,由于要考虑出版物在电脑、移动终端、印刷体等各种媒体上分辨率的不同要求,一般对线度(粗细)、字体及大小等也提出了相应要求。但您在阅读各种外文文献时会发现,有部分文献的图除了达到了期刊对线度和字体粗体的要求外,并不美观。图中要么文字都是一种大小、一种粗体字体,要么曲线非常粗。

 

这里,谭编提出:在科技绘图中要考虑“分级”设置,使科技数据图具有层次、美观、可读性。

 

第一:图序的分级

 

图序号的分级,与中文中章节序号分级类似,例如中文的章节序号由高到低的级别为:一、(一)、1、(1)、A、a。

在中文期刊中,通常以单栏编排的单独的图片,紧随文中段落之后,多数图片中不会有子图、子图中不会有小图、插图,那么图序号的分级相对简单,只有一级,如“图1”“Fig. 1”。当然也有二级子图,如“图1A”“图1B”,也有图中插图,“如图2B插图所示”等云云。

 

而在外文文献中,通常因为工作量很大,科学结果结论众多,通常将多张图复杂地拼接在一张宽度不超过17 cm(有些期刊高度也有限制)的图中。这种多图拼接、图序号复杂的情况,在生物及其交叉学科文献中尤为常见。

 

那么怎样考虑图序号的分级呢?

 

首先,需要根据作者的这篇稿件的逻辑结构,以不跨越章节拼接(即多个章节共用一张拼接图)、紧随图文近邻(多页切忌共用一张图)为原则。

然后,安排图序号,可以用以下方式分级:

1级:Fig.1、Fig.2、…

2级:A、B、…

3级:a、b、

4级:I、II、III、

例如:Fig.1A(a-I), Fig.2B(b-II),…

 

当然,外文中多数情况下,只有2级图序号,如“Fig.2(a)”。

 

图序号分级建议不超过3级,太繁杂的分级序号,不利于读者阅读(容易被绕晕),也有可能在审稿时绕晕审稿人!因此,图序号的合理分级至关重要。

 

第二:字体的分级

 

图中所有文字字体一样大小,缺乏层次,不分主次,不可取!同样,所有字体都加粗,更不可取。粗体是要强调、突显一些重要信息和暗示,所有字体加粗,只能是重点不突出,一塌糊涂。

 

在科技曲线图中,对于字体的分级原则有哪些呢?如图8所示,一般按3级分配:子图标题(1级)、轴刻度及标题(2级)、图例图说(3级)。那么在相同字体的前提下,按照不同字号(大小)逐级减小设置。例如这3级的字号可设置为8号(28磅)、6号(26磅)、5号(24磅)。

 

图8 数据图中图文字号的分级设置

 

在中文字体中,一般讲“字重”,就是说某种字体相对其他字体在提示和强调效果上的“轻重”。在英文字体中也是如此。

 

例如相同字号(字体大小)的“字重”为:黑体>宋体>楷体>仿宋。当然不同字号的同一种字体的“字重”按字号从大到小逐渐减“轻”。

 

字体有“字重”,所以体现在分级“标题”的应用上。例如论文标题、一级标题、二级标题、三级标题分别可以设置为小二黑、小四宋体、五号黑体、五号楷体。最后一级标题的“字重”要“重”于正文字体(五号宋体),图表标题的字重(可以用“小五号黑体”)也要“重”于正文字体。这些在毕业论文和中文投稿论文的撰写中有指导意义。

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