基于Python的生态学、地学领域高质量科研可视化制图
全套课件+视频教程+案例数据代码+随行导师群
前言
随着生态学与地学领域研究的不断深入,科研成果的可视化呈现已成为学术表达、成果转化的核心环节——当前领域内不仅对图像的科学性、规范性要求显著提升(如SCI期刊对分辨率、色彩模式、矢量格式的严格标准),更需要通过高质量制图传递复杂数据逻辑(如空间分布规律、多变量关联、机器学习模型可解释性)。然而,多数研究者面临“技术断层”困境:一方面,传统绘图工具难以满足批量处理、定制化设计与跨平台兼容需求;另一方面,Python绘图生态(Matplotlib、Seaborn、Cartopy 等)虽功能强大,但缺乏针对生态与地学场景的系统教学,导致研究者常因样式不统一、分辨率不达标、空间数据叠加错误等问题错失成果展示良机,甚至影响论文发表效率。
为破解这一痛点,初衷在于搭建“理论标准-工具实操-场景落地”的完整学习链路:既帮助研究者吃透科研制图的底层规范(如 RGB/CMYK 转换、矢量图与位图区别、FDR显著性校正可视化逻辑),又聚焦Python在生态与地学领域的实战应用(如遥感分类结果制图、多Y轴气候水文图、SHAP模型解释图),最终让研究者能将数据转化为符合顶级期刊要求、兼具科学性与美观性的学术图表。
本课程核心优势凸显几个方面:其一,场景高度适配,所有案例均源自生态学与地学真实研究,避免“通用教学”与领域需求脱节;其二,技术体系完整,从基础环境搭建(conda环境锁定、Jupyter 工作流)到高级技能(多面板整合、批量化导出、Git 版本管理),再到后处理工具(Inkscape、Illustrator),覆盖科研制图全流程;其三,长效辅助交流,不仅提供直播授课与全套资料,更建立长期导师助学群,课后通过不定期答疑、经验分享辅助学员解决实践问题,欢迎相关学者及人员参加此课程。
教学特色
1.原理深入浅出的讲解,强调原理的重要性;2.技巧方法讲解,提供课程配套的完整教材数据及提供长期回放;3.与项目案例相结合,更好的对接实际工作应用;4.跟学上机操作、独立完成案例操作练习、全程问题跟踪解析;5.专属助学群辅助巩固学习及实际工作应用交流,不定期召开线上答疑。
培训费用
费用:2980元【最高享受7.5折优惠】【学生按要求可申请会员优惠】发票可开具:培训费、会议费、资料费等,配有盖章文件,用于学员报销使用
课程详情
第一章:课程导论与SCI图像标准、环境搭建
1.1 SCI图像规范
分辨率与DPI(300 vs 600 vs 1200)
RGB / CMYK色彩模式转换
矢量图(PDF、SVG) vs 位图(TIFF、PNG)
常见错误示例:字体不一致、图例遮挡、JPEG压缩

1.2 Python科研绘图生态
Matplotlib(底层/可控)、Seaborn(统计范式)、Plotly(交互)、Cartopy(制图)、PyVista(3D)、SHAP(可解释)
图像后处理:Inkscape、Illustrator
质量标准:同一项目统一配色/字体/网格/标注风格。
常见错:同图混用多库默认样式、位图编辑代替矢量编辑。

1.3 环境搭建
conda 环境锁定(env.yml)、pip-tools;Jupyter+VS Code 工作流。

第二章:Matplotlib高质量图核心
2.1 样式管理与rcParams
统一字体(英:Arial/Times;中:思源/苹方)、字号层级、线型与色板。
科研配色、色盲友好色板

2.2 单图 & 多子图布局
折线图、散点图、误差带
子图对齐、Panel A/B/C 自动标。
GridSpec 控制比例;共享坐标轴;单位与小数位标准化。

2.3 输出高分辨率图像
矢量优先;位图仅限栅格底图;透明背景 PNG;TIFF 无压缩。
保存两份(审稿版 RGB、发版版 CMYK);嵌入/转曲字体。

第三章:Seaborn与高级统计可视化
3.1 基础统计图
箱线+雨点/violin 组合;显著性标记;样本量 n 标注。
误差呈现一致(SD/SE/CI);对数坐标时说明变换。

3.2 分布与相关性
热图(相关系数+FDR)、jointplot(边缘分布)、置信椭圆。
相关矩阵排序与聚类;显著性以符号或遮罩表达。
多区域分组相关热力气泡图

3.3 分布对比与趋势
山脊图展示密度;分组柱状+热力组合呈现强度与结构。

第四章:空间数据与生态制图
4.1 空间数据处理
GeoTIFF + Shapefile 叠加
栅格 vs 矢量
坐标与分辨率对齐。
先重投影后裁剪;属性表最小化;图层顺序与透明度控制。

4.2 Cartopy美化
指北针 + 比例尺
分区标注
4.3 高级空间图
遥感分类结果图(LULC)
多Y轴气候水文图
三维三角网格曲面图 + 二维等高线

第五章:高级相关性分析与可视化
5.1 相关性图谱
案例分析
方块面积相关性热图、关联气泡图、层次聚类相关热图
5.2 统计显著性校正
FDR多重检验校正可视化
5.3 多维相关性图
散点矩阵、分组矩阵、PCA/NMDS 结果图。

第六章:机器学习案例分析与SHAP可视化
6.1 生态案例应用与分析

6.2 SHAP可视化
南丁格尔玫瑰图展示模型权重
头部特征SHAP散点图
SHAP依赖图(单特征)
双特征交互效应SHAP图
特征重要性总览 + 依赖组合图

6.3 集成分析图
流程图(数据→特征→模型→评估)
模型对比表
第七章:多源融合与多面板整合
7.1 综合布局设计
流程图 + 空间图 + 统计图组合
多面板分栏排版
7.2 Pillow图像拼接
Python合成 + 矢量输出

第八章:批量化与自动化工作流
8.1 自动批量导出
批量命名、格式转换
RGB→CMYK自动转换
8.2 版本管理与可复现
Git管理科研绘图代码
结果可追溯化

发票及证书

报名方式
详细报名流程,请联系课程负责人
高涛183-3023-9209(微电)

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