Origin8.0 科技绘图及数据分析
Origin是美国OriginLab公司开发的数据绘图和分析软件，它功能强大、操作灵活，是大多数科技工作者在进行数据作图和分析时首选的工具。相关支持信息可访问OriginLab公司的网站https://www.doczj.com/doc/6e2403822.html, 获得。
第1章Origin基础
1. Origin工作环境
Origin工作环境主要包含：菜单(Menu)、工具栏(Toolbar)、项目管理器(Project Explorer)、事件记录(Results Log)、命令窗口(Command Window)和编程窗口(Code Builder)等。
2. 菜单栏
Origin的菜单结构(主菜单及子菜单)取决于当前活动子窗口类型，即当活动子窗口类型不同时，不仅主菜单组成不同，而且子菜单的结构也不相同。
3. 工具栏
(1) 显示或隐藏工具栏
【view】-【Toolbars】，打开【Customize Toolbar】对话框，在【Toolbars】标签卡中，勾选需要显示的工具栏并取消希望隐藏的工具栏，然后单击【Close】按钮。
(2) 定制工具栏
【view】-【Toolbars】，打开【Customize Toolbar】对话框，单击【Button Group】标签卡，将不需要的工具按钮拖到【Buttons】区，并将需要的工具按钮从【Buttons】区拖到工具栏。
4. Origin 示例数据
Origin文件夹中的Samples文件夹里存有大量的示例数据，方便用户学习Origin时使用。
下面用一个简明的例子展示用Origin绘图和数据分析的简单易用性。
①打开Origin8，单击【Inset Single ASCII】按钮；
②在打开的【Import ASCII】对话框中，找到Curve Fitting文件夹，单击Linear Fit.dat，【打开】；
③选中B(Y)列，然后点击【2D Graphs】工具栏中的【Scatter】按钮，得到散点图；
④单击菜单命令【Analysis】-【Fitting】-【Fit linear…】，在打开的【Linear Fit】对话框中直接单击【OK】按钮(接受默认设定)，即可得到拟合结果。
⑤单击菜单命令【Edit】-【Copy Page】，将绘制的图形复制到Windows剪切板，在打开的Word程序中，【粘贴】，就可将Origin绘制的图形传递到Word中。
第2章绘制二维图形
1. 简单二维图形绘制
(1) 绘制线(Line)图
导入Graphing文件夹中的Axes.dat文件数据。
(2) 绘制散点(Scatter)图
导入Graphing文件夹中的Axes.dat文件数据。
(3) 绘制点线(Line+Symbol)图
数据要求：用于作图的数据包含一个或多个Y列
导入Graphing文件夹中的Axes.dat文件数据。
(4) 绘制Y误差(Y Error)图
数据要求：用于作图的数据包含Y列和Y列的误差列。
【Plot】-【Symbol】导入Curve Fitting文件夹中的Gaussian.dat文件数据。选中C列将其设置为Y Error列，
-【Y Error】或2D Graphs工具栏上的【Y Error】按钮。
注意：【Y Error】命令只绘制数据对应的误差而不显示数据点，如果希望对数据及其误差同时作图，参见绘制含误差棒(Error Bar)图。
(5) 绘制XY(XY Error)误差图P85
数据要求：用于作图的数据包含XY列和它们的误差列。
(6) 绘制垂线(Vertical Drop Line)图P87
(7) 绘制气泡(Bubble)图P87
数据要求：用于作图的数据包含两个数值型Y列（第一个Y列设定气泡纵向位置，第2个Y列用于设定气泡的大小）。
导入Curve Fitting文件夹中的Gaussian.dat文件数据。选中B、C两列，单击菜单命令【Plot】-【Symbol】-【Bubble】或2D Graphs工具栏上的【Bubble】按钮。
(8) 绘制彩色点(Color Mapped)
数据要求：用于作图的数据包含两个数值型Y列（第一个Y列设定点的纵向位置，第2个Y列用于设定点的颜色）。
导入Curve Fitting文件夹中的Gaussian.dat文件数据。选中B、C两列，单击菜单命令【Plot】-【Symbol】-【Color Mapped】或2D Graphs工具栏上的【Color Mapped】按钮。
(9) 绘制彩色气泡(Bubble+Color Mapped)
数据要求：用于作图的数据包含两个数值型Y列（第一个Y列设定气泡的纵向位置，第2个Y列用于设定气泡的大小和颜色）。
导入Curve Fitting文件夹中的Gaussian.dat文件数据。选中B、C两列，单击菜单命令【Plot】-【Symbol】-【Bubble+Color Mapped】或2D Graphs工具栏上的【Bubble+Color Mapped】按钮。
(10) 绘制柱形(Column)图
导入Graphing文件夹中的Axes.dat文件数据。
(11) 绘制条形(Bar)图
导入Graphing文件夹中的Axes.dat文件数据。
(12) 绘制堆垒柱形(Stack Column)图
数据要求：用于作图的数据为数值型且包含多个Y列。
导入Graphing文件夹中的Group.dat文件数据。
(13) 绘制堆垒柱形(Stack Bar)图
(14) 绘制浮动柱形(Floating Column)图
(15) 绘制浮动条形(Floating Bar)图
数据要求：用于作图的数据为数值型且包含多个Y列。
导入Graphing文件夹中的Group.dat文件数据。
(16) 绘制饼(Pie Chart)图
数据要求：用于作图的数据为数值型且只包含一个Y列。
导入Graphing文件夹中的3D Pie Chart.dat文件数据。
(17) 绘制Y轴错位堆垒曲线图
Y轴错位堆垒曲线图将多条曲线在单个图层上从上到下堆垒，并将其纵轴(Y轴)做适当错位，特别适合绘制多条包含多个峰的曲线图形。
数据要求：包含多个数值型Y列。
导入Curve Fitting文件夹中的Multiple Peaks.dat。
【Plot】-【Multi-Curve】-【Stack Lines by Y Offsets】或2D Graphs工具栏的【Stack Lines by Y Offsets】按钮。
(18) 绘制二维瀑布（Waterfall）图
二维瀑布图将多条曲线在单个图层上按前后顺序排列并将它们向右上方做适当的错位，以便清晰地显示各曲线细微差别，特别适合绘制多条包含多个峰又及其相似的曲线图形。
数据要求：包含多个数值型Y列。
导入Graphing文件夹中的Waterfall.dat。
(19) 绘制面积（Area）图P101
数据要求：包含一个或多个数值型Y列。
(20) 绘制填充面积（Fill Area）图P102
数据要求：包含一个或多个数值型Y列。
2. 特殊二维图形绘制
(1) 绘制极坐标(Polar)图P102
(2) 绘制三角(Ternary)图P104
数据要求：用于作图的数据包含满足X＋Y＋Z=1的X、Y、Z列。
(3) 绘制矢量(Vector XYAM)图P105
(4) 绘制矢量(Vector XYXY)图P107
(5) 绘制局部放大(Zoom)图P107
数据要求：用于作图的数据包含一个或多个相同因变量的Y列。
导入Spectroscopy文件夹中的Peaks with Base.dat文件数据.
选中B列，单击【Plot】-【Specialized】-【Zoom】或2D Graphs工具栏上的【Zoom】按钮，初步绘制图形。将图层1中的放大区域选取框拖动到要放大的区域。单击放大区域选取框，通过8个黑色控制柄可以调整选取框的大小。
3. 含标签、误差棒图形绘制
(1) 绘制含数据标签(Label)图
(2) 绘制含误差棒(Error Bar)图
4. 函数(Function)图绘制
Origin允许没有数据的情况下绘制函数图。
①单击Standard工具栏上的【New Function】按钮，或【File】-【New…】打开【New】对话框，然
后选择“Function”并单击“Ok”按钮。
②在打开的【Plot Details】对话框上的【Function】里选择函数（这里选择正弦函数“sin()”）,然后单击【Add】按钮将其加入函数框中；
③在函数名后的括号内输入“x”，然后单击【OK】按钮。
④在绘制的函数图窗口上单击【Rescale】按钮，调整坐标范围完成绘制函数图。
5. 向图形中添加数据
(1) 将数据拖入图形窗口
导入Graphing文件夹中的Group.dat文件数据，然后选中B列绘制散点图。将数据直接拖入图形操作步骤如下：
①将工作表窗口和图形窗口错开排列；
②在工作表中选中要添加到图形的数据，当鼠标指针置于选取区的边缘处时会变成P129所示形状，按住鼠标左键拖动到图形窗口释放。
③在弹出的提示信息框上单击【OK】按钮，完成添加数据。
(2) 利用【Layer Contents…】对话框添加数据
导入Graphing文件夹中的Group.dat文件数据，然后选中B列绘制散点图。
利用【Layer Contents…】对话框添加数据操作步骤如下：
①在图层标识上单击右键，打开快捷菜单，再单击【Layer Contents…】命令，打开【Layer Contents】对话框；
②在位于左侧的可用数据列表中选中要添加的数据，
列表框中（如果只是添加列数据的一部分，可单击【Edit Range…】按钮打开相应对话框，调整范围）；
③设置好要添加的数据后单击【OK】按钮完成数据添加返回图形窗口。
(3) 添加图形数据的其他绘图类型
数据许可的情况下，Origin支持在同一图层中绘制同一数据的不同类型图形，例如“线图+柱形图”等。
导入Graphing文件夹中的Group.dat文件数据，然后选中B列绘制线图。
添加图形数据的其他绘图类型的操作方法是：单击菜单命令【Graph】-【Add Plot to Layer】-【Column…】，即可添加图形。
(4) 添加函数图
导入Graphing文件夹中的Axes.dat文件数据，然后选中B列绘制线图。
在普通图形的图层上添加函数图操作步骤如下：
①单击菜单命令【Graph】-【Add Function Graph…】；
②在打开的【Plot Details】对话框右侧【Function】标签卡中添加“sin(x)”，单击【OK】按钮完成添加函数图。
(5) 移除图形数据
利用【Plot Setup】移除数据操作步骤如下：
①在要移除数据图层标识上单击右键，打开快捷菜单，然后单击【Layer Contents…】命令；
②在打开的【Layer Contents
③最后单击【OK】按钮完成数据移除。
第3章多层二维图形绘制
数据作图时常常会遇到以下几种情况：
(1) 关联到同一自变量的多个相同的因变量的数值变化范围差别较大；
(2) 关联到同一自变量的多个因变量是不同类型的物理量；
(3) 不同类型的因变量关联到不同的自变量。
1. 绘制常用多层图形
(1) 绘制双Y轴(Double Y Axis)图形
数据要求：用于作图的数据包含两个Y列。
导入Graphing文件夹中“Template.dat”数据文件，绘图步骤如下:
①选中B、C两列；
②单击菜单命令【Plot】-【Multi-Curve】-【Double Y】或2D Graphs工具栏上的【Double Y Axis】按钮。
(2) 绘制垂直两栏(Vertical 2 Panel)图形
数据要求：用于作图的数据包含两个Y列。
导入Graphing文件夹中“Template.dat”数据文件，绘图步骤如下:
①选中B、C两列；
②单击菜单命令【Plot】-【Multi-Curve】-【Vertical 2 Panel】或2D Graphs工具栏上的【Vertical 2 Panel】按钮。
(3) 绘制水平两栏(Horizontal 2 Panel)图形
数据要求：用于作图的数据包含两个Y列。
导入Graphing文件夹中“Template.dat”数据文件，绘图步骤如下:
①选中B、C两列；
②单击菜单命令【Plot】-【Multi-Curve】-【Horizontal 2 Panel】或2D Graphs工具栏上的【Horizontal
2 Panel】按钮。
(4) 绘制四栏(4 Panel)图形
数据要求：用于作图的数据包含四个Y列。
导入Curve Fitting文件夹中的Multiple Gaussians.dat文件数据，绘图步骤如下:
①选中B、C、D和E四列；
②单击菜单命令【Plot】-【Multi-Curve】-【4 Panel】或2D Graphs工具栏上的【4 Panel】按钮。
(5) 绘制九栏(9 Panel)图形
数据要求：用于作图的数据包含九个Y列。
导入Graphing文件夹中的Waterfall.dat文件数据，绘图步骤如下:
①选中B-C8九个列；
②单击菜单命令【Plot】-【Multi-Curve】-【9 Panel】或2D Graphs工具栏上的【9 Panel】按钮。
(6) 绘制堆垒(Stack)图形
数据要求：用于作图的数据包含多个Y列。
导入Curve Fitting文件夹中的Multiple Gaussians.dat文件数据，绘图步骤如下:
①选中B、C、D和E四列；
②单击菜单命令【Plot】-【Multi-Curve】-【Stack】或2D Graphs工具栏上的【Stack】按钮；
③在弹出的【Data Manipulation：plotstack】对话框上单击【OK】按钮。
2. 多图层管理
(1) 认识多层图形窗口
典型的多层图层窗口如下图所示，位于绘图区左上角的阿拉伯数字为图层标识(Layer Icon)，当其高亮显示时表示该图层为活动图层（单击某图层标识可以将该图层变为活动图层）。
显示或隐藏绘图区左上角图层标识，通过命令【View】-【Show】-【Layer Icons】实现。
显示或隐藏坐标轴上的图层标识，通过命令【View】-【Show】-【Axis Layer Icons】实现。
(2) 隐藏或重新显示图层
如果不希望显示某图层，可将该图层隐藏起来。方法：在需要隐藏的图层标识上单击右键，打开快捷菜单，然后单击【Hide Layer】即可。若需重新显示该图层，则同样操作，取消【Hide Layer】选项。
(3) 删除图层
在需要删除的图层标识上单击右键，打开快捷菜单，然后单击【Delete Layer】即可。
3. 图层管理对话框
图层管理通过【Layer Management】对话框实现，可以完成图层的添加、排列、大小和位置以及坐标轴关联等操作。
打开【Layer Management】对话框方法：活动窗口的状态下单击菜单命令【Graph】-【Layer Management…】或在图形窗口绘图区的边缘处单击右键，打开快捷菜单，再单击【Layer Management…】。
(1) 利用【Layer Management】对话框添加图层
导入Curve Fitting文件夹中的Multiple Peaks.dat文件，然后选择数据列B并绘制线图。
利用【Layer Management】对话框添加图层操作步骤如下：
①打开【Layer Management】对话框，在【Add Layer:Type】中选择“（Normal）：Bottom X+Left Y”，然后单击【Add】按钮添加图层，这里单击3次添加3个空白图层。单击【OK】按钮回到已经添加图层的图形窗口。
②在新加图层标识2单击右键，打开快捷菜单并单击【Layer Contents…】命令，利用打开的对话框将multiplepeaks_c分别添加到图层2，单击【OK】。
③依照步骤②依次将multiplepeaks_d、multiplepeaks_e分别添加到图3、4中，添加完成后的初步结果如下图所示：
从上图可见，几个图层是重叠在一起的，为了清晰显示，需要进一步排列图层及关联坐标轴(排列图层及关联坐标轴也可以在添加数据前进行)。
(2) 排列图层（接上例）
①在图形边缘区单击右键，打开快捷菜单，然后单击【Layer Management…】命令打开【Layer Management】对话框。
②单击【Arrange】打开选项卡，设置排列方式及边缘和间距。
③单击【Arrange】按钮排列图层并预览，最后单击【OK】按钮，排列结果如下图所示。
(3) 调整图层大小和位置（接上例）
本例将上图的图层1和4设定宽一些(50 % of page)，而将图层2和3设定窄一些(20 %)，需按如下步骤操作：
①在图形边缘区单击右键，打开快捷菜单，然后单击【Layer Management…】命令打开【Layer Management】对话框，单击【Size/Position】打开选项卡。
②选中图层1，设定Width为20和Height为35并单击【Resize】按钮，然后设定Left为15（左边缘宽15）和Top为10（上边缘高10），并单击【Move】按钮。
③选中图层2，设定Width为50和Height为35并单击【Resize】按钮，然后设定Left为40（左边缘宽15+图层1宽20+水平间距5）和Top为10（上边缘高10），并单击【Move】按钮。
④选中图层3，设定Width为50和Height为35并单击【Resize】按钮，然后设定Left为15（左边缘宽15）和Top为50（上边缘高10+图层1高35+垂直间距5），并单击【Move】按钮。
⑤选中图层4，设定Width为20和Height为35并单击【Resize】按钮，然后设定Left为70（左边缘宽15+图层3宽50+水平间距5）和Top为50（上边缘高10+图层2高35+垂直间距5），并单击【Move】按钮。
⑥最后单击【OK】，结果如下图(左)所示。
在【Size/Position】选项卡中，【Swap】选项用于交换图层的位置。
选择Layer A为1，Layer B为4，然后单击【Swap】；再次选择Layer A为2，Layer B为3，然后单击【Swap】，最后单击【OK】按钮结束设置，结果见上图(右)。
(4) 利用【Layer Management】对话框关联坐标轴（接上例）
【Link】选项卡用于设置图层间的坐标轴关联。
如果要比较上图中的几条曲线峰的高低，需要将几个图层的坐标轴等比例关联起来，操作步骤如下。
①选择图层2，Link To 选择为“1”（关联到图层1），X Axis设为“Straight (1 to 1)”，Y Axis设为“Straight
(1 to 1)”，然后单击【Link】按钮。
②参照步骤①，将图层3和4也关联到图层1。单击【OK】按钮完成关联，结果如下图所示。
由于图层2中的峰过高而不能完全显示，如果希望其显示完全，则需要定制图层的纵坐标范围。
如果要取消图层间坐标轴的关联，在【Link】选项卡中先选中要解除关联的图层，然后单击【Unlink】按钮即可。
4. 添加图层
除了利用【Layer Management】对话框添加图层外，还可以应用Origin内置的添加图层模板添加普通模板和坐标轴关联的图层等。
(1) 添加普通(Bottom X + Left Y)图层
导入Curve Fitting文件夹中的Multiple Gaussians.dat文件数据并选中B列绘制线图。添加普通(Bottom X + Left Y)图层操作步骤如下：
①单击菜单命令【Graph】-【New Layer（Axes）】-【(Normal) Bottom X+Left Y】或在图形窗口绘图区边缘处右击打开快捷菜单并单击【New Layer（Axes）】--【(Normal) Bottom X+Left Y】命令，即可添加空白图层2。
②在图层标识2上单击右键，打开快捷菜单，然后再单击【Layer Contents…】，在打开的对话框中，将工作表的C列数据添加到图层2中，然后单击【OK】按钮完成图层数据添加。注意此时添加普通（Bottom X+Left Y）图层会和原有图层重叠在一起，使得坐标轴混乱不清；进一步排列图层、关联坐标轴可使其清晰显示。
(2) 添加X轴在上的关联图层
导入Graphing文件夹中的Group.dat文件数据，并将C列设置为X，然后选中B列绘制散点图。
单击菜单命令【Graph】-【New layer（Axes）】-【Linked Top X】或在图形窗口绘图区边缘处单击右键，打开快捷菜单并单击【New layer（Axes）】-【Linked Top X】命令。然后在新图层中添加D列数据。
(3) 添加Y轴在右的关联图层
单击菜单命令【Graph】-【New layer（Axes）】-【Linked Right Y】或在图形窗口绘图区边缘处单击右键，打开快捷菜单并单击【New layer（Axes）】-【Linked Right Y】命令。
(4) 添加X轴在上Y轴在右的关联图层
单击菜单命令【Graph】-【New layer（Axes）】-【Linked Top X+Right Y】或在图形窗口绘图区边缘处单击右键，打开快捷菜单并单击【New layer（Axes）】-【Linked Top X+Right Y】命令。
(5) 添加嵌入关联图层
导入Curve Fitting文件夹中的Gaussian.dat文件数据，并将C列设置为Y Error，并绘制误差（Y Error）图。
①单击菜单命令【Graph】-【New layer（Axes）】-【（Linked）Inset】或在图形窗口绘图区边缘处单击右键，打开快捷菜单并单击【New layer（Axes）】-【（Linked）Inset】命令，可添加入新图层。
②将工作表B列数据添加到图层2后的结果如下图所示。
(6) 添加含数据的嵌入关联图层
与添加嵌入关联图层不同，通过添加含数据的嵌入关联图层中已经导入了原有图层的数据，其结果与通过前者并导入原有图层的数据效果相同。
尽管嵌入的图层与原有图层的数据一致，但可以将二者的坐标轴设置为不同的范围，可以在同一个图形中显示同一数据不同部分的特征。
导入Graphing文件夹下Inset.dat文件数据，选中B列并绘制线图。
①单击菜单命令【Graph】-【New layer（Axes）】-【（Linked）Inset with Data】或在图形窗口绘图区边缘处单击右键，打开快捷菜单并单击【New layer（Axes）】-【（Linked）Inset with Data】命令，添加的含数据嵌入关联图层。
②定制图层2后的横、纵坐标范围分别为“73-78”、“0.0065-0.0225”，然后移动图层到合适的位置。
(7) 通过【Graph Manipulation：layadd】添加图层
导入spectroscopy文件夹下的Peaks with Base.dat文件数据，然后选中B列绘制线图。
①单击菜单命令【Graph】-【New layer (Axes)】-【Open dialog…】或在图形窗口绘图区边缘处单击右键，打开快捷菜单并单击【New layer（Axes）】-【Open dialog…】命令，打开的【Graph Manipulation：layadd】对话框中选择新添加图层的坐标轴关联方式；
②回到图形窗口，将“Peaks with B ase_c”(即数据列C)添加到图层2中，完成后的图形见下图。
5. 将多层图提取为多个单层图
导入Curve Fitting文件夹中Multiple Gaussians.Dat文件数据，画4 panel图。
【Graph】-【Extra ct to Graphs…】
6. 合并图形窗口
导入Curve Fitting文件夹中Multiple peaks.Dat文件数据，分别选中B、C、D、E列，绘制多个单图层线图。
单击菜单【Graph】-【Merge Graph Windows】，在打开的【Graph Manipulation：Merge_graph】对话框中选择要合并的图形，并设置排列方式及水平、垂直间距和左、右、上、下边缘。
第4章图形定制
图形定制包括绘图区设置、图层定制、坐标轴及其标题、数据图(如线形、符号等)定制等。
一、绘图区定制
1. 定制页面尺寸
(1) 将需要定制页眉尺寸的图形窗口设为活动窗口；
(2) 【Format】-【Page…】或空白区域右键，单击【Properties】命令；
(3) 在打开的【Plot Details】对话框上选择【Print/Dimensions】选项卡，在【Dimensions】标题项中设置页面尺寸。
2. 旋转页面
旋转页面可将页眉宽度和高度的数值进行交换，实现方法是在绘图区边缘单击右键，打开快捷菜单，选择【Rotate Page】命令。
3. 改变视图模式
(1) 将需要改变视图的图形窗口设为活动窗口；
(2) 【Format】-【Page…】或空白区域右键，单击【Properties】命令；
(3) 在打开的【Plot Details】对话框上选择【Miscellaneous】选项卡，在【Performance】标题项中选择视图模式（View Mode）。
绘图区视图模式可以设置为打印视图（Print View）、页面视图（Page View）、窗口视图（Windows View）和草稿视图（Draft View）等。
4. 更改绘图区背景
(1) 将需要更改背景的图形窗口设为活动窗口；
(2) 【Format】-【Page…】或空白区域右键，单击【Properties】命令；
(3) 在打开的【Plot Details】对话框上选择【Display】选项卡，在【Background】标题项中设定绘图区的背景颜色及其过渡等。
5. 隐藏/显示坐标轴标题和图例
【View：Show④Labels】
6. 隐藏/显示数据图
【View：Show④Data】
二、图层定制
1. 定制图层背景
图层背景包括背景颜色和边框。
(1) 单击图层标识，将需要定制背景的图层设为活动图层；
(2) 菜单【Format】-【Layer…】，在打开的【Plot Details】对话框中的【Background】标签卡中单击背景颜色选择按钮；
(3) 在打开的调色板中选择要设定的背景颜色。
2. 定制图层位置和大小
图层的位置和大小除了可以通过【Layer Management】对话框设置外，还可以通过【Plot Details】对话框进行定制。
(1) 单击图层标识，将需要定制位置和大小的图层设为活动图层；
(2) 单击菜单命令【Format】-【Layer…】，打开【Plot Details】对话框，单击【Size/Speed】标签卡；
(3) 在【Layer Area】选项中设置图层位置和大小。
3. 隐藏/显示图层元素——坐标轴、坐标轴标签和数据图等
(1) 单击图层标识，将需要隐藏/显示图层元素的图层设为活动图层；
(2) 单击菜单命令【Format】-【Layer…】，打开【Plot Details】对话框，单击【Display】标签卡；
(3) 在【Show Elements】选项中取消要隐藏的图层元素的勾选。
要显示已经隐藏的图层元素，则在【Show Elements】选项中勾选要显示的图层元素。
4. 隐藏/显示数据区边框
【View】-【Show】-【Frame】
5. 关联坐标轴
在多图层图形中，有时需要对应于相同自变量或因变量的坐标轴显示相同的刻度范围以便比较，此时就需要将坐标轴相互关联起来。
导入Graphing文件夹中的Template.dat文件数据，选中B、C列绘制垂直双栏图。关联坐标轴操作步骤如下：
(1) 单击图层标识2将图层2设为活动图层；
(2) 单击菜单命令【Format】-【Layer…】或在图层2标识上右击打开快捷菜单，再单击【Layer Properties】对话框中单击【Link Axes Scales】标签卡，在打开的【Link Axes Scales】标签卡上将【Link】选择为“Layer1”，在【X Axis Link】中选择“Straight（1 to 1）”，然后单击【OK】按钮。
6. 坐标轴定制
第5章数据操作及回归拟合
一、数据操作
在对数据进行分析处理(如回归、拟合)时，通常要先选择数据和屏蔽不参与分析处理的数据。
以Graphing文件夹的Axes.dat作为例子。
1. 设置活动数据
当图层中包含多组数据时，进行数据分析前需要先设置活动数据。方法是打开菜单栏【Data】，然后单击勾选要设置的数据。或单击数据曲线图后，右键，选择“Set as active”。
2. 选择整组数据
(1) 通过【Data】-【Mark Data Range】菜单命令选择
(2) 通过【Data Selector】工具按钮选择
单击Tools工具栏上的【Data Selector】按钮选取该工具，在需选择的数据曲线上单击，活动数据两端会出现【Data Selector】标志。
3. 选择区域数据
单击Tools工具栏上的【Regional Data Selector】按钮选取该工具，在图形窗口拖动鼠标，选取区域，活动数据两端会出现【Data Selector】标志。
4. 改变数据选择范围
单击Tools工具栏上的【Data Selector】按钮，选取曲线，然后在要移动的数据选择标志上单击，按键盘上的【?】、【?】键移动选定的【Data Selector】标志到目标位置。最后按回车键确认。
5. 清除数据选择范围：【Data】-【Clear Data Marks】或右键【Delete Marker】。
6. 设置数据显示范围
预先选择好拟显示数据范围，然后单击菜单【Data】?【Set Display Range】。
要恢复显示，单击【Data】?【Reset to Full Range】。
7. 屏蔽数据
如果不希望某些数据参与分析，则需要在进行数据分析之前先屏蔽这些数据。
屏蔽数据既可以在图形窗口中完成，也可以在工作表中完成。
(1) 在图形窗口中屏蔽数据
设置图形窗口为活动窗口，单击Tools工具栏上的【Regional Mask Tool】右侧下拉箭头中的【Add Masked Points to Active Plot】按钮选取该工具，逐个单击要屏蔽的数据或拖动鼠标选择要屏蔽的数据；
(2) 在工作表中屏蔽数据
选定要屏蔽的数据，右键【Mask】-【Apply】。
注：默认状态下被屏蔽的数据无论在图形窗口中，还是在工作表中均显示为红色。
8. 解除屏蔽数据
(1) 在图形窗口中解除数据屏蔽
设置图形窗口为活动窗口，单击Tools工具栏上【Regional Mask Tool】右侧下拉箭头中的【Remove Masked Points from Active Plot】，逐个单击要解除屏蔽的数据或拖动鼠标选择要解除屏蔽的数据。
(2) 在工作表中屏蔽数据
选定要解除屏蔽的数据，右键【Mask】?【Remove】。
9. 删除不正确的数据点
单击菜单【Data】?【Remove Bad Data Points…】，单击选择要删除的数据点，然后双击该点或回车。
10. 读取数据点坐标
在Tools工具栏上点击【Data Reader】选取该工具，在图形数据点上单击，数据点会显示在【Data Display】信息框中。
11. 读取绘图区坐标
在Tools工具栏上点击【Screen Reader】选取该工具，在图形窗口的绘图区单击，该点坐标会显示在【Data Display】信息框中。
12. 通过手工绘图添加数据
在Tools工具栏上点击【Draw Data】选取该工具，在图形区依次双击可以直接在图形上人为地添加数据点。
所画点的坐标用名为Draw1的隐藏工作薄存放。
二、数据回归、拟合
在数据分析过程中，经常需要从一组测定的数据去求得因变量Y对自变量X的一个近似解析表达式，这就是数据回归、拟合。
Origin提供了线性、多项式、非线性函数以及自定义函数等多种数据拟合模块，可以方便的对数据进行回归、拟合分析。
1. 线性回归
示例准备：导入Curve Fitting文件夹中的Linear Fit.dat文件数据，绘制散点图。
单击菜单【Analysis】?【Fitting】?【Fit Linear…】
2. 多项式回归
示例准备：导入Curve Fitting文件夹中Polynomial Fit.dat文件数据，分别选择B列和C列绘制散点图。
在B列数据曲线中，菜单【Analysis】?【Fitting】?【Fit Polynomial…】，在打开的【Fit Polynomial…】对话框中【Polynomial order】选项里
在C列数据曲线中，……，选择多项式次数为“3”，点击【OK】。
3. 多元线性回归
多元线性拟合用于分析多个自变量关联到一个因变量之间的线性关系。
示例准备：导入Curve Fitting文件夹中的Multiple Linear Regression.dat文件数据，结果如下图。
单击菜单【Analysis】?【Fitting】?【Multiple Linear Regression】，打开【Multiple Regression】对话框。
①单击【Dependent Data】选项右端的子菜单标志，然后选择“D(Y):Dep”，将D列设为因变量；单击【Independent Data】选项右端的子菜单标志，然后单击【Select Columns…】命令，在打开的【Column Browser】对话框上部列表框中选中前3列（即A、B和C列），然后单击【Add】按钮将其加入到下部列表框中。
②点击【OK】返回【Multiple Regression】对话框。最后单击【Multiple Regression】对话框上的【OK】按钮应用拟合。
4. 非线性曲线拟合
(1) Gauss拟合
示例准备：导入Curve Fitting文件夹中的Gaussian.dat文件数据，然后选中B列并绘制散点图。
单击菜单【Analysis】?【Fitting】?【Nonlinear Curve Fit…】，打开【NLFit】对话框。在【Settings】标签卡中的【Function Selection】选项页里选择函数为“Gauss”，单击【Fit】。
(2) 指数拟合
示例准备：导入Curve Fitting文件夹中的Exponential Decay.dat文件数据，然后选中B列并绘制散点图。
单击菜单【Analysis】?【Fitting】?【Fit Exponential…】，在打开的【NLFit】对话框中单击【Fit】。
5. 自定义函数拟合
如果需要的拟合函数比较特殊而Origin中没有内置，这种情况下就需要自定义拟合函数。
Ce(mg/L）q（mg/g)
8.844 10.578
14.047 17.9765
56.217 21.8915
149.787 25.1065
442.723 28.6385
739.509 30.2455
935.856 32.072
用Freundlich模型非线性拟合上述等温吸附数据：q=k*c^(1/n)
(1) 绘制散点图；
(2) 【Analysis】?【Fitting】?【Nonlinear Curve Fit…】?Open dialog，在打开的【NLFit】对话框中，点击【Creat/Edit Fitting Functions】，弹出【Fitting Function Organizer】对话框；
(3) 在【Fitting Function Organizer】对话框左侧点击“User Defined”，然后点击对话框右侧“New Catagery”，输入“Adsorption”，再点“New Function”输入函数名称“Freundlich”。
(4) 在“Independent Variabble”中输入“x”，在“Dependent Variables”中输入“y”，“Parameter Names”中输入“k”和“n”，两个参数间用逗号间隔。
(5) 在“Function”中输入方程：y=k*x^(1/n)，然后点击【OK】回到【NLFit】对话框。
(6) 在“Parameters”中，分别设定“k”和“n”的初始值5和2，点击【Fit】，即弹出拟合结果。
. Orign5.0 应用介绍 做化学工作，尤其是计算，没有它是个遗憾！我觉得它太好用了，你可以把EXCEL, GRAPHTOOLS, GRAPHER, 等等绘图计算软件扔到垃圾桶里去了！！！ 如果您已安装Orign5.0 ，您可以下载一个文件Orign.exe（246KB），先备份原文件，然后替换它就可以汉化了！ Orign5.0像word 、excel 等一样，是一个多文档界面（非常好学好用，只要您会word 就行了），它将所有工作都保存在后缀为opj的工程文件中，这点与Visual Basic等软件非常类似。保存文件时，各子窗口也随之一起存盘，另外各子窗口也可以单独保存，以便别的工程文件调用。一个工程文件可以包括多个子窗口，可以是工作表窗口、绘图窗口、函数图窗口、矩阵窗口、版面设计窗口等。一个工程文件中各窗口相互关联，可以实现数据适时更新，即如果工作表中数据被改动之后，其变化能立即反应到其他各窗口，比如绘图窗口中所绘数据点可以立即得到更新。然而，正因为它功能强大，其菜单界面也就较为繁复，且当前激活的子窗口类型也较多。 Orign5.0 强大的绘图功能。可以先在工作表窗口中选好要用的数据，点Plot菜单，将显示Orign5.0可以制作的各种图形，包括直线图、描点图、向量图、柱状图、饼图、区域图、极坐标图以及各种３D图表、统计用图表等。在TOOL菜单下选择Linear Fit、Polynomial Fit或Sigmoidal Fit，将分别调出线形拟合、多项式拟合、S形曲线拟合的工具箱。例如要对数据进行线形拟合，在Linear Fit工具箱上设置好各个选项后（或用缺省值），点Fit键，则弹出一个绘图窗口，给出拟合出来的曲线，同时在弹出的Script窗口中给出拟合参数，如回归系数、直线斜率、截距等。不论是在以上的Plot菜单选择某项，或是选用以上的某种拟合方式，都将弹出一个Graph窗口，此时主菜单、工具条结构都将发生变化。 2. Origin 科技绘图必备工具 Microcal Origin是Windows平台下用于数据分析、工程绘图的软件。它的功能强大，在各国科技工作者中使用较为普遍。下面将Origin 4.1版的基本功能向大家做一个介绍。 Origin像Microsoft Word、Excel等一样，是一个多文档界面（Multiple Document Interface，MDI)应用程序，如图一。它将用户所有工作都保存在后缀为OPJ的工程文件（Project）中，这点与Visual Basic等软件很类似。保存工程文件时，各子窗口也随之一起存盘；另外各子窗口也可以单独保存（File/Save Window ），以便别的工程文件调用。一个工程文件可以包括多个子窗口，可以是工作表窗口（Worksheet）、绘图窗口（Graph）、函数图窗口（Function Graph）、矩阵窗口（Matrix）、版面设计窗口（Layout Page）等。一个工程文件中各窗口相互关联，可以实现数据实时更新，即如果工作表中数据被改动之后，其变化能立即反映到其他各窗口，比如绘图窗口中所绘数据点可以立即得到更新。然而，正因为它功能强大，其菜单界面也就较为繁复，且当前激活的子窗口类型不一样时，主菜单、工具条结构也不一样。
第10章数据分析 通过以上章节的介绍，我们已经能够将数据导入到Worksheet、Matrix，并根据数据绘制各种曲线和图形，进行必要的管理、变换及拟合，不过要进一步分析数据的话，这些是远远不够的，我们可以使用Origin提供的数据分析功能(Data Analysis)。 Origin的数据分析功能强大，操作简单，易于掌握，实际上就是对Worksheet和Graph窗口的Analysis菜单命令的操作。对数据进行分析，首先选择对象，数据分析的对象可以是处于激活状态的Worksheet中的行和列，也可以是图形中的曲线。在Worksheet中单击要选择的行或列标题栏即可将相应的行或列激活，或用鼠标选择其中的一部分。在Graph窗口中，首先选择相应的图层，然后选择菜单命令Data，在其下拉菜单底部的列表中显示该层的全部曲线，单击选中要分析的曲线。 在数据分析过程中，许多命令或工具会改变Worksheet的数列，有的命令会在Worksheet中添加新列，如相减(Subtract)和平滑(Smoothing)。 本章的主要内容包括： ●数学运算； ●统计； ●快速傅立叶变换； ●数据的平滑和过滤； ●基线和峰值分析； 个别分析过程对数据有特殊要求，除了指出数据的出处外，本中使用的数据基本上是某样品不同深度的XPS谱线，如图10.1所示，我们对这组数据进行分析运算。 图10.1 三组实验结果 10.1 数学运算 10.1.1 算术运算
图10.2 Math on/between Dataset对话框 图10.3 执行Data1_D=Data1_D/ Data1_C运算结果 图10.4 使用LabTalk执行运算操作10.1.2 减去参考直线
如何用Excel做数据线性拟合和回归分析 我们已经知道在Excel自带的数据库中已有线性拟合工具，但是它还稍显单薄，今天我们来尝试使用较为专业的拟合工具来对此类数据进行处理。 在数据分析中，对于成对成组数据的拟合是经常遇到的，涉及到的任务有线性描述，趋势预测和残差分析等等。很多专业读者遇见此类问题时往往寻求专业软件，比如在化工中经常用到的Origin和数学中常见的MATLAB等等。它们虽很专业，但其实使用Excel 就完全够用了。我们已经知道在Excel自带的数据库中已有线性拟合工具，但是它还稍显单薄，今天我们来尝试使用较为专业的拟合工具来对此类数据进行处理。 注：本功能需要使用Excel扩展功能，如果您的Excel尚未安装数据分析，请依次选择“工具”-“加载宏”，在安装光盘支持下加载“分析数据库”。加载成功后，可以在“工具”下拉菜单中看到“数据分析”选项 实例某溶液浓度正比对应于色谱仪器中的峰面积，现欲建立不同浓度下对应峰面积的标准曲线以供测试未知样品的实际浓度。已知8组对应数据，建立标准曲线，并且对此曲线进行评价，给出残差等分析数据。 这是一个很典型的线性拟合问题，手工计算就是采用最小二乘法求出拟合直线的待定参数，同时可以得出R的值，也就是相关系数的大小。在Excel中，可以采用先绘图再添加趋势线的方法完成前两步的要求。 选择成对的数据列，将它们使用“X、Y散点图”制成散点图。
在数据点上单击右键，选择“添加趋势线”-“线性”，并在选项标签中要求给出公式和相关系数等，可以得到拟合的直线。 拟合的直线是y=15620x+6606.1，R2的值为0.9994。 因为R2>0.99，所以这是一个线性特征非常明显的实验模型，即说明拟合直线能够以大于99.99%地解释、涵盖了实测数据，具有很好的一般性，可以作为标准工作曲线用于其他未知浓度溶液的测量。 为了进一步使用更多的指标来描述这一个模型，我们使用数据分析中的“回归”工具来详细分析这组数据。 在选项卡中显然详细多了，注意选择X、Y对应的数据列。“常数为零”就是指明该模型是严格的正比例模型，本例确实是这样，因为在浓度为零时相应峰面积肯定为零。先前得出的回归方程虽然拟合程度相当高，但是在x=0时，仍然有对应的数值，这显然是一个可笑的结论。所以我们选择“常数为零”。 “回归”工具为我们提供了三张图，分别是残差图、线性拟合图和正态概率图。重点来看残差图和线性拟合图。 在线性拟合图中可以看到，不但有根据要求生成的数据点，而且还有经过拟和处理的预测数据点，拟合直线的参数会在数据表格中详细显示。本实例旨在提供更多信息以起到抛砖引玉的作用，由于涉及到过多的专业术语，请各位读者根据实际，在具体使用
GIS空间数据与地图制图整合技术研究 摘要：在现代科学技术高速发展的势头下，地图制图的技术手段发展至今也已经快要走向一个新的高峰。本文把空间数据和地图制图的整合技术作为研究项目，对 GIS空间数据的相关特征及空间数据和地图对两者之间的关系表达展开了具体的解释，并且对空间数据和地图制图整合技术进行了一系列的探讨，希望对地图制图技术的发展有所贡献。 关键词：GIS；空间数据；地图制图；整合；技术 前言： 作为一种描述和表达出人类所在环境的信息媒体，地图基于科学与艺术的结合，是人类生产与生活中不可或缺的重要工具。而在人类文明的不断跃迁和变化过程中，各种不同的科学技术不断涌现出来，不仅给地图绘制科学增加了机遇加挑战，还经历过一系列的变化，使得地图制图的技术手段有所替代，而长期的知识累积也对以手工制图到数字制图为技术手段的地图文化的形成埋下伏笔。GIS 主要是综合处理和分析空间数据的一种技术手段，它是建立在空间数据库的基础之上的，并且在计算机技术的掌控下，它对相关的空间数据加以采集、管理最终模拟释放等处理，以此实现地理信息的空间与动态多重效果，是为地理研究而设立的计算机系统。在地理信息工程的层层推动下，怎么样才可以有效利用已有的GIS 数据，采取高效快速的数据加工方案，在实用与科学性都能够有所保障的基础上，快速生产出高质量的地图已经成为制图行业任重而道远的热点研究课题。以下，我们就开始从GIS空间数据和地图制图的整合技术展开具体的研究措施，并且分析该技术在实际地图制作当中的一些实际应用手段，为研究合理的制图技术带来合理的依据。 一、GIS 空间数据 1.概述 在20世纪 80年代，我国国家地理信息系统就这样在一个小小的实验室中被开发出来。我国的GIS空间数据已经从最初的应用技术全面地发展到了一门具有完整理论体系的空间信息系统，在国家信息化、国土安全、经济建设以及重要的科研研究中都起到了非常关键性的价值。GIS 空间数据和地图制图的整合，足以彻底改变人们对地图制图的理解与实践方式，也引发了专业工作者对地图绘制
Tecpl ot——强大的数据分析和可视化软件 Tecplot系列软件是由美国Tecplot公司推出的功能强大的数据分析和可视化处理软件。它包含数值模拟和CFD结果可视化软件Tecplot 360，工程绘图软件Tecplot Focus，以及油藏数值模拟可视化分析软件Tecplot RS。 Tecplot 360 ——功能全面的CFD可视化工具 Tecplot 360是一款将至关重要的工程绘图与先进 的数据可视化功能结合为一体的数值模拟和CFD可视化 软件。它能按照您的设想迅速的根据数据绘图及生成动 画，对复杂数据进行分析，进行多种布局安排，并将您 的结果与专业的图像和动画联系起来。当然Tecplot 360 还能够帮助您用于节省处理日常事务的时间和精力。 Tecplot 360 具有以下功能： 1、广泛支持CFD&FEA有限元格式： a）包含图像纵横比和伸直系数等，28种格点质量函数控制格点质量 b）提供32种 CFD、FEA、结构分析和工业标准数据格式支持 c）交互式探索并扫瞄流场，检查随格点变化的流场特性 d）以 Richardson 外差分析，估算数值解的精确度 通过同时导入CFD和结构分析结果，Tecplot 360能够在 同一幅图中绘制出材料的变形和流体流动的改变。
2、实验与模拟验证比较： a）在同一窗口能比较数值结果和实验数据 b）萃取涡流、震波表面和其他重要的流场特性 c）透过DVD控制选项，如向前、倒退和飞梭控制，可模拟瞬时解的动画 d）单一环境下，使用XY图、极坐标、2D和3D绘图，能充分了解物理场的行为 e）交互式切片、等表面和流线轨迹工具让您获得更多、更细致的可视化结果 3、人性化输出功能： a）对简报、网站和画框制作优化动画 b）输出专业、简报质量的向量和Raster格式 c）可直接从微软Office复制/贴上图档和动画 d）输出的数据格式兼容于Tecplot 360 2008和2006 e）使用Tecplot 360独特的多画框设计工作区，可呈现多个时间连结的绘图展示 4、自动图形产生： a）藉由记录或撰写底稿来产生宏 b）藉由Python语法进行分析与自动绘图任务 c）快速重建旧有图表，并套用同样式参数和设计 5、可执行复杂模型于瞬间： a）多线程，有效利用多核心计算机资源 b）一般型计算机即能开启更大的档案 c）同时间比较多个模型，包含流固耦合可视化
海洋数据处理及可视化课程教学大纲 撰 写 人：孟祥凤 撰写时间：2006年7 月17 日开课院系：海洋环境学院，海洋系 课程编号：0701******** 课程英文名称：Visualization and processing of Ocean Data 课程总学时： 51学时 总学分：2 含实验或实践学时：34学时 学 分：1 课程教学目标与基本要求： 《海洋数据处理及可视化》是海洋科学专业的一门辅助性专业课程，目标是培养和强化海洋学人才读取、处理和分析数据的能力以及绘图能力。通过学习该课程，要求学生系统掌握读取和处理多种类型海洋数据的方法以及几种通用绘图软件和专业绘图软件的基本使用方法；为将来顺利进行本科毕业论文以及研究生阶段的科研工作奠定基础。 考试形式：考试 授课内容教学目标授课模式学时 第一章 绪 论 了解海洋数据的常见存储形 式； 常见的几种通用绘图软件以及 专业绘图软件； 多媒体教学 2学时 2 第二章海洋数据§1 Ascii码； §2二进制格式；§3 netcdf格式；初步了解各种数据格式的生 成、读取方法，以及采用这些 格式的优、缺点。 多媒体教学 2学时 2 第三章海洋数据读取、处理方法§1 Forthan读取、处理方法； §2 Matlab读取、处理方法 掌握数据的读取、生成方法和 编程要点 多媒体教学4 学时 上机 6学时 10 第四章 通用绘图软件 §1 Origin；§2 Graher；§3 Surfer；§4 Matlab 绘图软件的获取和安装，数据 加载方法和具体绘图形式的操 作方法 多媒体教学4 学时 上机 6学时 10 第五章专业绘图软件 §1 GRADS； §2 Ferret 绘图软件的获取和安装，数据 加载方法和具体绘图形式的操 作方法 多媒体教学5 学时 上机 22学时 27 学习参考书（注明编者，出版社，出版时间及版次）： 1.《GRADS使用手册》，LASG，IAP，2003年。 2．《FERRT USER’S GUIDE》，NOAA/PMEL/TMAP, 2005年。 3．《精通MATLAB 6》，尹泽明，丁春利等编著，北京：清华大学出版社，2002。
Origin8.0 科技绘图及数据分析 Origin是美国OriginLab公司开发的数据绘图和分析软件，它功能强大、操作灵活，是大多数科技工作者在进行数据作图和分析时首选的工具。相关支持信息可访问OriginLab公司的网站https://www.doczj.com/doc/6e2403822.html, 获得。 第1章Origin基础 1. Origin工作环境 Origin工作环境主要包含：菜单(Menu)、工具栏(Toolbar)、项目管理器(Project Explorer)、事件记录(Results Log)、命令窗口(Command Window)和编程窗口(Code Builder)等。 2. 菜单栏 Origin的菜单结构(主菜单及子菜单)取决于当前活动子窗口类型，即当活动子窗口类型不同时，不仅主菜单组成不同，而且子菜单的结构也不相同。 3. 工具栏 (1) 显示或隐藏工具栏 【view】-【Toolbars】，打开【Customize Toolbar】对话框，在【Toolbars】标签卡中，勾选需要显示的工具栏并取消希望隐藏的工具栏，然后单击【Close】按钮。 (2) 定制工具栏 【view】-【Toolbars】，打开【Customize Toolbar】对话框，单击【Button Group】标签卡，将不需要的工具按钮拖到【Buttons】区，并将需要的工具按钮从【Buttons】区拖到工具栏。 4. Origin 示例数据 Origin文件夹中的Samples文件夹里存有大量的示例数据，方便用户学习Origin时使用。 下面用一个简明的例子展示用Origin绘图和数据分析的简单易用性。 ①打开Origin8，单击【Inset Single ASCII】按钮； ②在打开的【Import ASCII】对话框中，找到Curve Fitting文件夹，单击Linear Fit.dat，【打开】； ③选中B(Y)列，然后点击【2D Graphs】工具栏中的【Scatter】按钮，得到散点图；
用Origin处理数据并作图 Origin是一个功能强大的数据处理及作图软件，作出的专业图形也比较规范。以下给出三个示例说明数据处理及作图步骤。 （1）用Origin处理饱和蒸气压测定实验数据及作图，步骤如下： ①启动Origin程序，将大气压、实验所得沸点温度及对应的真空度（压力差）数据填入表格的A、B、C列中，然后输入公式计算D列（蒸气压/mmHg）的值，操作为左键点击选定D列，右键点击选择“Set Column Values”,在弹出 －压力差”，本例为“767.65-col(C)”，如图1-3-7的对话框中输入计算公式“p 大气 所示，点击“OK”完成D列值的设置。按此方法依次输入公式“1000/(col(B)+273.15)”和“log(col(D))”设置E列和F列的值，所得结果如图1-3-8所示。 图1-3-7 用Origin处理数据公式的设定
图1-3-8 用Origin处理数据结果 ②对上述所得数据进行作图：点击菜单栏中的“Plot”，然后选择“Scatter”，弹出如图1-3-9所示对话框，在列表中选择所需列为X或Y，本例中以E列作为X，即选中E[Y]列，点击<->X键，如图1-3-9中箭头所示，F列作为Y，即选中F[Y]列，点击<->Y键，然后点击“OK”即给出散点图，如图1-3-10所示。若要作多组散点图，可以在图1-3-9所示对话框中选定一组X，Y后点击Add，然后继续添加相应列为X和Y即可。作散点图的方法也可以是先直接将E列设置为X，方法是选中E列，点击菜单栏中的“Column”→“Set as X”，即设为“E[X2]”，同时F列也变为“F[Y2]”，然后同时选中E[X2]列和F[Y2]列，点击菜单栏中的“Plot”，然后选择“Scatter”亦可得到图1-3-10所示结果。 图1-3-9 用Origin作图方法
第六章图形处理功能 Chapter 6: The function of Image processing 一．二维图形(Two dimensional plotting) 1. 基本绘图函数(Basic plotting function)：Plot, semilogx, semilogy, loglog, polar, plotyy (1). 单矢量绘图(single vector plotting)：plot(y),矢量y的元素与y元素下标之间在线性坐标下的关系曲线。 例1：单矢量绘图 y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; plot(y) 可以在图形中加标注和网格， 例2：给例1 的图形加网格和标注。 y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; plot(y) title('简单绘图举例'); xlabel('单元下标'); ylabel('给定的矢量'); grid（标注网格） (2). 双矢量绘图(Double vector plotting)：如x和y是同样长度的矢量, plot(x,y)命令将绘制y 元素对应于x元素的xy曲线图。 例：双矢量绘图。 x=0:0.05:4*pi; y=sin(x); plot(x,y) (3). 对数坐标绘图(ploting in logarithm coordinate)：x轴对数semilogx, y轴对数semilogy, 双对数loglog, 例：绘制数组y的线性坐标图和三种对数坐标图。 y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; subplot(2,2,1); plot(y); subplot(2,2,2); semilogx(y) subplot(2,2,3); semilogy(y); subplot(2,2,4); loglog(y) （4）极坐标绘图( Plotting in polar coordinate)： polar(theta,rho) theta—角度， rho—半径 例：建立简单的极坐标图形。 t=0:.01:2*pi; polar(t,sin(2*t).*cos(2*t)) 2. 多重曲线绘图(Multiple curve plotting) （1）一组变量绘图(A group variable plotting) plot(x,y) (a) x为矢量，y为矩阵时plot(x,y)用不同的颜色绘制y矩阵中各行或列对应于x的曲线。 例1： x=0:pi/50:2*pi; y(1,: )=sin(x); y(2,:) =0.6*sin(x); y(3, :)=0.3*sin(x); plot(x,y) (b) x为矩阵，y为矢量时绘图规则与（a）的类似，只是将x中的每一行或列对应于y进行绘图。。 例2： x(1,: )=0:pi/50:2*pi; x(2,: )=pi/4:pi/50:2*pi+pi/4; x(3,: )=pi/2:pi/50:2*pi+pi/2; y=sin(x(1,: )); plot(x,y) (c) x和y是同样大小的矩阵时, plot(x,y)绘制y矩阵中各列对应于x各列的图形。 例3：
实验 用Origin 软件处理实验数据 实验目的： 了解Origin 软件及其在数据处理中的应用。 实验仪器： 装有Origin 软件的 机一台。 Origin 数据处理软件简介： 数据处理工作是繁琐、枯燥的，值得庆幸的是现在这些工作可以交给计算机来完成。Microcal 软件公司的Origin 软件就是一个短小精悍的数据处理软件。它在Windows 平台下工作，可以完成物理实验常用的数据处理、误差计算、绘图和曲线拟合等工作。这里不对该软件的使用做系统的介绍，只是结合几个例子说明Origin5.0软件在物理实验中经常用到的几项功能。 一、误差计算 前面我们介绍了用千分尺测量钢柱直径的例子，现在用Origin 来处理测量数据。 Origin 中把要完成的一个数据处理任务称做一个“工程”（project ）。当我们启动Origin 或在Origin 窗口下新建一个工程时，软件将自动打开一个空的数据表，供输入数据。默认形式的数据表中一共有两列，分别为“A(X)”和“B(Y)”。将下表的8次测 量值输入到数据表的A 列（或B 列）。用鼠标点“A(X)”，选中该列。点“Analysis ”菜单，在下拉菜单项中选“Statistics on Columns ”，瞬间就完成了直径平均值（Mean ）、单次测量值的实验标准差)(x S (软件记做sd)、平均值的实验标准差)(x S （软件记做se ）的统计计算，其结果如下： 二、绘图 设一小球由静止下落，在不同位置处测量球下落经过的时间，得到数据如下表：
s/m 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 t/s 0.000 0.198 0.296 0.341 0.417 0.443 0.508 用Origin软件作图，分析s与t之间的关系： 将距离s的数据输入到A列，将时间t的数据输入到B列，如图二，在“Plot”下拉菜单中选“Scatter”，弹出一个对话框。鼠标点 “A(X)”，再在右边选“<->X”，则将“A(X)”设为 x变量。同样，鼠标点“B(Y)”，再在右边选“<-> Ｙ”，则将“B(Y)”设为选“Column”菜单下的“Add New Column”y变量。点“OK”，出现实验数据 的图表，如图三(a)所示。 Origin默认将图的原点设在第一个数据点的 左下方，但是你可以改变这一设置。在“Format” 下拉菜单中点“Axis→X Axis”，可以修改x坐标的 起止点和坐标示值增量。同样，点“Axis→X Axis” 可以修改y轴的设置。此外，点“X Axis Titles” 和“Y Axis Titles”项可以修改两坐标轴的说明，修改后的一例见图三(b)。 图的右上角有一个文本框，鼠标双击文本框的空白处可以修改框内内容，单击下边工具条上的“T”按钮，再在图中任意位置点一下，还可以建立一个新的文本框，文本框中可以输入必要的说明。 三、函数图形的绘制 图三中所绘的不是一条直线。理论分析证明，s与t2之间才是线性关系。我们仍然可以用图1的数据表来画t2－s曲线。在数据表窗口，用鼠标选“Column”菜单下的“Add New Column”就会在数据表中增添“C(Y)”列，再用鼠标选“Column”菜单下的“Set Column Values”，弹出一个对话框，供设定C列数值使用，C列的默认值是col(B)-col(A)，即B列值与A列值之差。在这里将它改成col(B)^2，即B列数值的平方。重复绘图的步骤，只不过此时将“C(Y)” 设为y变量，就绘出了 t2－s曲线如图四所示（图中的直线是拟合线）。根据这一方法，也可以画出三角函数、指数、对数等其他函数曲线。 图二数据表 图三自由落体的t－s 图
Origin 使用问题集锦 1. 请教怎样反读出origin 曲线上全部数据点？ 如，我用10个数据点画出了一条origin 曲线，并存为project的.OPJ 格式。但，现在我想利用OPJ 文件从这条曲线上均匀的取出100个数据点的数值，该如何做？注：要一切都使用origin 软件完成，不用其他曲线识别软件。 Answer： ORIGIN 中，在分析菜单（或统计菜单）中有插值命令，打开设置对话框，输入数据的起点和终点以及插值点的个数，OK！生成新的插值曲线和对应的数据表格。 2. 如何用origin 做出附件中的图： 其中标注的三角形、方块是怎么整上去的？ Answer: 选中左侧竖工具条中的draw tool(显示是几个点，第七个工具），移动到你要标注的位置双击，就产生了一个点，依次标注完方块。再标注三角的第一个点，标注完后改成三角，以后标注的就都是三角了。改动点的类型的方法和正常画曲线方式一样。 3. 如何用origin 做出附件图中的坐标轴（带刻度）？
Answer: 你把刻度改成那样不就行了。 8.0 的具体方法是双击坐标轴，title & format --> 选左边那个bottom，然后在右边把axis 改为at position=。同理，然后选左边的left，把axis也改为at position=。 4. origin能否读取导入曲线的坐标？ 一张bmp 格式的图片，图片内容是坐标系和拟合曲线，但是不知道用什么软件绘制的。请问能否将该图片导入origin，读出曲线上任意一点的数据？ Answer: (1). 1.ORIGIN 有一个图形数字化插件可完成该任务。2.有许多专门的图形数字化软件也可完成此任务。个人感觉专门的比插件也用、便捷。推荐WINDIG25 (2). origin下的数字化插件是digitizer,下载地址： https://www.doczj.com/doc/6e2403822.html,/fileexchange/details.aspx?fid=8拖入origin即可，但使用不是很方便。比较方便的是un-scan-it。 5. 如何在origin7.5 中标峰值？ 用origin7.5 作的XRD图，怎样直接在峰上标数据？ Answer: Tools/Pick peaks 设置一下点击Find Peaks 就OK了。Positive和Negative 是标正负峰值的意思，其他数值改变一下就知道干吗用的了。 6. 关于origin 拟合曲线延长的问题？ 我想把拟合之后的直线向前或向后延长一段距离与坐标轴相交。但是不知道该怎么弄。是不是要改那个范围的最大值和最小值啊？可是怎么改？
第10章数字地图制图 §1 计算机地图制图概述 1.1 计算机地图制图的概念 1.2 计算机地图制图的技术基础 1.3 计算机地图制图的基本过程 1.4 计算机地图制图的特点与发展趋势 1.5 计算机地图制图的硬件与软件系统 §2 数字地图的数据结构及其数据库 §3 数字地图的编辑与制印 §4 电子地图 1.1 计算机地图制图的概念 长期以来，地图都是靠手工方法制作，制图技术已日臻完善和成熟。其弱点是：地图编制与生产难度大、生产成本高、周期长、制印技术复杂、专业性强；手工劳动占重要成分；地图产品种类较单一，更新困难，不能反映空间地理事物的动态变化，信息难于共享等。 从20世纪50年代开始，计算机技术引入地图学领域，经过理论探讨、应用试验、设备研制和软件发展，已形成地图学中一门新的制作地图的应用技术分支学科——计算机地图制图学。 概念：计算机地图制图是根据地图原理，以电子计算机的硬、软件为工具，应用数学逻辑方法，研究地图空间信息的获取、变换、存贮、处理、识别、分析和图形输出的理论方法和技术工艺，模拟传统的制图方法，进行地图的设计和编绘。 计算机制图和传统制图相比，在地图制作过程、工艺方案、制图精度、成图周期等方面都发生了巨大变革。 计算机地图制图具有许多优点： 1）地图分要素用数码存贮，便于随时提取、更新、处理和应用； 2）地图内容转绘、投影绘制及变换、比例尺变换等各项编绘技术都采用数字处理，比手工制图容易得多； 3）手工作业很难解决曲线内插，用数学方法则较易实现 数字地图制图与GIS的关系 数字地图制图与地理信息系统从它们的形成开始一直到发展至今，都是紧密联系在一起的，它们的主要区别在于最终的目的不同：
软件需求与分析实验指导书 实验一 Visio基本使用 一、实验目的: (1)了解Visio工具软件的功能特色、安装、工作环境和基本操作等各方面的基本知识 (2) 掌握应用Visio工具绘制软件开发图形的基本操作 二、实验内容: (1)了解Visio的工作环境 (2)了解菜单项 (3)了解定位工具 (4)了解工具栏 (5)了解文件操作 (6)了解绘图页面操作 三、实验步骤 Visio提供的状态之间的变迁或转移是利用UML状态图中的两种转换图形来表达的。 直线形的转换图形是一个带有箭头的实线，它表示了从一个状态到另一个状态的转移过程，将该图形拖拽到绘图板上后，将两端连接到两个状态上，表示了状态的转移，此时未标明事件，则表示在原状态的内部活动执行完毕后自动触发转移。如果 状态的起点和终点是同一个状态，则选择另外一个用曲线表示的转换图形。 新建状态图窗口
状态属性设置对话框 当需要在转换图形上标明事件时，则需要先定义事件，假设我们拟将事件都统一放置在目前现有的“顶层包”中，则双击“顶层包”弹出“UML包属性”对话框，在对话框中选择“事件”选项后再单击“新建”按钮，弹出的“新建事件类型”对话框，Visio 提供了4种事件类型，选择其中的一种即可，如图所示。 各状态的绘制结果 新建事件 单击“新建事件类型”对话框中的“确定”按钮，弹出“UML调用事件属性”对话框，如图所示，定义事件名称、语言、更改表达式并撰写文档。设置完毕单击“确定”按钮返回到“UML包属性”对话框，此时可以看到在事件列表中已建立了一个事件，如图所示。
事件属性设置窗口 事件的选择 事件定义完毕后，如果需要在转换上标出触发转移的事件，则双击转换图形，弹出“UML转换属性”对话框，单击“事件”文本框选择一个事件，例如，选择“录入”时间后，单击“确定”按钮返回到状态图绘制窗口，完成事件设置，如图所示。 按照事件定义的方法，可以建立所有事件，然后在状态之间建立转换关系，并标注转移事件，最终结果如图所示。 为转换设置事件后的结果
浅析数字地图制图与GIS的应用 摘要随着现代科学技术的发展，城市地理信息系统( GIS)将大大推动了地图制图的飞速发展。本文着重从数字地图制图与GIS的关系、发展趋势、具体应用等几个方面进行了介绍。基于实际工作的体会，笔者认为GIS的引入给地图学的发展带来了巨大的促进作用。 关键词数字地图制图 GIS 发展趋势地理信息系统( GIS)是一种特定的空间信息系统，它在计算机软件、硬件的支持下，对整个空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析等的技术系统。它管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程。计算机技术的发展及其在地图学中的应用对地图制图产生了深刻影响。在应用早期，计算机被作为模仿传统手工生产地图产品的工具。当计算机引入到地图学中后，便彻底改变了人们对地图制图的理解以及实践的方式。同时，由于任何拥有制图软件包和合适硬件的人都能生产地图或类似地图的产品，因而计算机的应用也影响了专业地图工作者对制图原则和地图学理论的重新思考，促使地图学的概念发生了全新的改变，结束了只用纸、薄膜作为地图信息承载的主体。 中国地理信息系统自20世纪80年代诞生以来，经过20多年的发展壮大，已由最初的应用技术发展成为一门具有自身理论体系的空间信息系统，并在国家信息化、国家安全、经济建设、科学研究等方面发挥越来越重要的作用。测绘行业也随着GIS的发展迎来了数字化时代，数字地图是GIS的基础资料，GIS软件平台中数据的采集和输入过程，就是测绘数字化地形图的过程。因此，测绘行业是GIS的前沿阵地，是GIS软件最早的实践者和应用者。 一、从计算机地图制图到GIS 计算机地图制图是GIS采集、储存、处理空间数据的有力工具和手段。严格地讲，计算机地图制图是以传统的地图制为原理为基础，利用电子计算机及其连结的输入、输出装置作为主要工具，采用数据库技术和图形数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存储、处理、显示和绘图输出。
2、用Origin处理数据并作图 Origin是一个功能强大的数据处理及作图软件，作出的专业图形也比较规范。以下给出三个示例说明数据处理及作图步骤。 （1）用Origin处理饱和蒸气压测定实验数据及作图，步骤如下： ①启动Origin程序，将大气压、实验所得沸点温度及对应的真空度（压力差）数据填入表格的A、B、C列中，然后输入公式计算D列（蒸气压/mmHg）的值，操作为左键点击选定D列，右键点击选择“Set Column Values”,在弹出 －压力差”，本例为“767.65-col(C)”，如图1-3-7的对话框中输入计算公式“p 大气 所示，点击“OK”完成D列值的设置。按此方法依次输入公式“1000/(col(B)+273.15)”和“log(col(D))”设置E列和F列的值，所得结果如图1-3-8所示。 图1-3-7 用Origin处理数据公式的设定
图1-3-8 用Origin处理数据结果 ②对上述所得数据进行作图：点击菜单栏中的“Plot”，然后选择“Scatter”，弹出如图1-3-9所示对话框，在列表中选择所需列为X或Y，本例中以E列作为X，即选中E[Y]列，点击<->X键，如图1-3-9中箭头所示，F列作为Y，即选中F[Y]列，点击<->Y键，然后点击“OK”即给出散点图，如图1-3-10所示。若要作多组散点图，可以在图1-3-9所示对话框中选定一组X，Y后点击Add，然后继续添加相应列为X和Y即可。作散点图的方法也可以是先直接将E列设置为X，方法是选中E列，点击菜单栏中的“Column”→“Set as X”，即设为“E[X2]”，同时F列也变为“F[Y2]”，然后同时选中E[X2]列和F[Y2]列，点击菜单栏中的“Plot”，然后选择“Scatter”亦可得到图1-3-10所示结果。 图1-3-9 用Origin作图方法
数据分析、科技绘图的必备工具 －－Microcal Origin Microcal Origin是Windows平台下用于数据分析、工程绘图的软件。它的功能强大，在各国科技工作者中使用较为普遍。下面将Origin4.1版的基本功能 向大家做一个介绍。 Origin像Microcal Word、Excel等一样，是一个多文档界面（Multiple Document Interface，MDI）应用程序，如图一。它将用户所有工作都保存在后缀为OPI的工程文件（Project）中，这点与Visual Basic等软件很类似。保存工程文件时，各子窗口也随之一起存盘；另外各子窗口也可以单独保存 （File/Save Window），以便别的工程文件调用。一个工程文件可以包括多个子窗口，可以是工作表窗口（Worksheet)、绘图窗口(Graph）、函数图窗口(Function Graph)、矩阵窗口(Matrix)、版面设计窗口(Layout Page)等。一个工程文件中各窗口相互关联，可以实现数据实时更新，即如果工作表中数据被改动之后，其变化能立即反映到其他各窗口，比如绘图窗口中所绘数据点可以立即得到更新。然而，正因为它功能强大，其菜单界面也就较为繁复，且当前激活的子窗口类型不一样时，主菜单、工具条结构也不一样。 图一 一、工作表（WorkSheet）窗口 当Origin启动或建立一个新的工程文件时，其默认设置是打开一个Worksheet窗口，如图二。该窗口缺省为两列，分别为A（X）、B（Y），代表自变量和因变量。A和B是列的名称，将影响到绘图时的图例。可以双击列的顶部进行更改。此时你可以在该工作表窗口中直接输入数据；用光标键或鼠标移动插入点，也可以从外部文件导入数据，但应选择File/Import，Origin可以识别的数据文件格式，如文本型(ASCII)、Excel（XLS）、Dbase（DBF）等，甚至可以导入一个声音文件(.WAV），Origin可以分析这个声音文件并绘出其声波的波形图。
【附录】 Origin在大学物理实验中的应用 认识Origin 由于高级图表绘制和数据分析能力是科学家和工程师必需掌握的，而Origin是当今世界上最著名的科技绘图和数据处理软件之一，与其它科技绘图及数据处理软件相比，Origin 在科技绘图及数据处理方面能满足大部分科技工作者的需要，并且容易掌握，兼容性好，因此成为科技工作者的首选科技绘图及数据处理软件． 目前，在全球有数以万计的公司、大学和研究机构使用OriginLab公司的软件产品进行科技绘图和数据处理． 打开Origin，在菜单View > Toolbars中可以看到许多选项，勾中后可以看到在菜单区出现很多图标，这显示了Origin丰富的操作功能．当然，如果浏览一下各个菜单，可以发现更多的功能． 图1 工具栏显示 1． 输入数据 我们以光敏电阻实验中的《光敏电阻在一定照度下的伏安特性》为例，说明Origin的作图方法，需要说明的是Origin的作图功能十分强大，我们在这里介绍的只是最基本的部分．我们采用的版本是Origin7．5．Origin6．0的操作在有些方面与7．5相差较大，所以我们建议使用7．5的版本． 打开Origin后，在下方出现几个窗口，类似资源管理器的作用．双击“Data1”打开数据表，然后可以输入您作图用的数据．如果先要对直接测量值进行计算，我们强烈建议使用Excel进行数据计算，因为Excel的计算功能比Origin强大，更因为Excel是一个世界通 108
109 用的表格计算软件，了解和使用它非常必要．但在科学作图时用Origin 要方便得多，所以应该把两者结合起来．实际上Origin 本身就有与Excel 链接的功能，但在中文操作系统中有时会出现问题，所以还是分别打开为好． 我们可用copy/paste 命令在Excel/Origin 之间传递数据．可在Excel 中选中要粘贴的数据，直接粘贴到Origin 的数据表中，粘贴的方法与在Excel 中的操作一致． 从实验中得到的数据如表1，粘贴好的画面如图2所示．如数据列不够多，可单击增加列的图标，见图2．为了方便同学们练习，我们把这张数据表放在了网上，是Excel 形式的．这样同学们就不必费神敲击键盘了．网址：pec ．sjtu ．edu ．cn >实验预习系统>基本物理实验>Origin 使用教程．数据表名称是【Origin 作图-光敏电阻的伏安特性】． 表1 光敏电阻在一定照度下的伏安特性 U （V ） I ph （mA ） α ＝ 0° I ph （mA ） α ＝ 30° I ph （mA ） α ＝ 60° I ph （mA ） α ＝ 90° 2 1．496 1．269 0．699 0．022 4 3．00 3 2．540 1．400 0．045 6 4．528 3．835 2．11 4 0．069 8 6．072 5．146 2．827 0．093 10 7．644 6．467 3．555 0．117 12 9．130 7．809 4．290 0．143 14 10．846 9．274 5．027 0．168 16 12．528 10．680 5．782 0．193 18 14．214 12．179 6．550 0．218 20 15．730 13．280 7．178 0．273
科技论文中数据的图形表达 已有 969 次阅读2011-3-27 06:22|个人分类:研究方法|系统分类:科研笔记昨天我将以前写的、后来又删了的一篇关于抄袭的博文翻出来重贴了上来。其中一个观点，就是我们在整个教育当中，没有接受正规的有关科技论文写作的训练。虽是旧文，但今天重读，觉得这个观点还是比较合理的。今天得空，下面就最近读到一篇论文中的制图问题作一番案例分析，希望对科研刚入门的研究生有所帮助，也算是我在批判的同时，做一点小小的建设性工作。 具体文章来源先不说，请看下面这张图。这张图主要是为了说明桥梁结构中的三个不同主要构件（桥塔、梁、和索）的安全性随着设计承载力的变化趋势。构件的安全性既可以用安全性指标（Safety Index），亦可用失效概率（PF）来度量（作为一个背景知识：安全指标和失效概率具有一一对应的确定性函数关系；只要知道安全指标，失效概率就能算出来，反之亦然。安全指标越大，失效概率越小）。 请看图：
在我接着往下解释之前，请你再仔细看看，再想想：如果是你自己，会如何画这个图？你觉得这张图有哪些毛病？ 为了进一步帮助你理解，我把原文拷在这里： Figure 2 demonstrate[s] the safety indices and failure probabilities of the critical members (Girder 21, Tower 189 and Cable 5) for the different designs. The values on the left axis in Figure 2 show the safety indices and those on the right axis represent the corresponding failure probabilities.