Есть ли способ в R построить легенду с двумя осями?

Question

Я хотел бы построить легенду с двумя осями. В частности, я объединил два пространственных объекта, которые были классифицированы, первый показывает интенсивность события, а второй показывает вероятность события в этом месте. Я хочу создать легенду, показывающую, где пиксели объединенного растра попадают в каждую категорию. Легенда, которую я хотел бы создать, выглядела бы примерно так: Легенда с двумя осями .

Обычная легенда классифицированных данных выглядит следующим образом: Оригинальная легенда

Вот воспроизводимый пример типа данных, которые я использую:

library(raster)
library(rasterVis)

# setseed
set.seed(999)

# create raster (example of what would be the outcome of combining intensity and probability rasters)
plot.me<- raster(xmn=-110, xmx=-90, ymn=40, ymx=60, ncols=40, nrows=40)
val <- c(100:104, 200:204, 300:304, 400:404)
plot.me<- setValues(plot.me, sample(val,ncell(plot.me),replace=T))


######  Plotting

plot.me <- ratify(plot.me)
levelplot(plot.me,att="ID" ,
          col.regions=c("#beffff","#73dfff","#d0ff73","#55ff00",
                        "#73b2ff","#0070ff","#70a800","#267300",
                        "#f5f57a","#ffff00","#e8beff","#df73ff",
                        "#f5ca7a","#ffaa00","#e600a9","#a80084"))

Вывод графика сверху

Самый простой способ - создать сюжет и добавить легенду позже в графическом редакторе .... но я уверен, что должен быть способ сделать это это в самом R! В настоящее время я работаю с пакетом rasterVis, но если есть ответы в ggplot или base R, они одинаково приветствуются.

Если было бы более полезным иметь воспроизводимый пример промежуточных шагов (ie с растрами интенсивности / вероятности), дайте мне знать, и я смогу произвести их.

Answer 1

Одним из решений будет создание двух графиков и их объединение с использованием функции grid.arrange из пакета gridExtra, например

Сначала я конвертирую ваш растровый слой в таблицу, используя функцию, опубликованную в этом сообщении: Наложение растрового слоя на карту в ggplot2 в R?

(PS: я изменил ваш val объект, чтобы сделать только 16 различных цветов, соответствующих заданному вами цветному рисунку. В вашем примере , val имеет 20 различных значений)

val <- c(101:104, 201:204, 301:304, 401:404) # correction from OP's question to match 16 different values

library(raster)
gplot_data <- function(x, maxpixels = 50000)  {
  x <- raster::sampleRegular(x, maxpixels, asRaster = TRUE)
  coords <- raster::xyFromCell(x, seq_len(raster::ncell(x)))
  ## Extract values
  dat <- utils::stack(as.data.frame(raster::getValues(x))) 
  names(dat) <- c('value', 'variable')

  dat <- dplyr::as.tbl(data.frame(coords, dat))

  if (!is.null(levels(x))) {
    dat <- dplyr::left_join(dat, levels(x)[[1]], 
                            by = c("value" = "ID"))
  }
  dat
}

df <- gplot_data(plot.me)

Затем я создаю первый график, тепловую карту, используя geom_tile:

library(ggplot2)
plot <- ggplot(df, aes(x = x, y = y, fill = as.factor(value)))+
  geom_tile(show.legend = FALSE)+
  coord_fixed(ratio = 20/20)+
  scale_fill_manual(values = c("#beffff","#73dfff","#d0ff73","#55ff00",
                               "#73b2ff","#0070ff","#70a800","#267300",
                               "#f5f57a","#ffff00","#e8beff","#df73ff",
                               "#f5ca7a","#ffaa00","#e600a9","#a80084"))+
  scale_y_continuous(name = "Latitude",labels = paste(c(40,45,50,55,60),"°N"))+
  scale_x_continuous(name = "Longitude",labels = paste(c(-110,-105,-100,-95,-90),"°W"))+
  theme_linedraw()+
  theme(panel.border = element_rect(size = 2),
        axis.text = element_text(size = 10),
        axis.title = element_text(size = 10),
        panel.grid.major = element_blank(),
        panel.grid.minor = element_blank())

Затем я создаю отдельный кадр данных для Легенда:

library(tidyverse)
df_legend <- data.frame(value = unique(df$value))
df_legend <- df_legend %>% rowwise() %>% 
  mutate(Dim1 = unlist(strsplit(as.character(value),""))[1],
         Dim3 = unlist(strsplit(as.character(value),""))[3])

Source: local data frame [16 x 3]
Groups: <by row>

# A tibble: 16 x 3
   value Dim1  Dim3 
   <int> <chr> <chr>
 1   404 4     4    
 2   204 2     4    
 3   304 3     4    
 4   104 1     4    
 5   202 2     2    
 6   302 3     2    
 7   203 2     3    
 8   301 3     1    
 9   402 4     2    
10   401 4     1    
11   303 3     3    
12   102 1     2    
13   201 2     1    
14   103 1     3    
15   403 4     3    
16   101 1     1    

Теперь я создал сюжет для легенды:

legend <- ggplot(df_legend, aes(x = as.factor(Dim1), y = as.factor(Dim3), fill = as.factor(value)))+
  geom_tile(show.legend = FALSE, color = "black")+
  coord_fixed(ratio = 1)+
  scale_fill_manual(values = c("#beffff","#73dfff","#d0ff73","#55ff00",
                               "#73b2ff","#0070ff","#70a800","#267300",
                               "#f5f57a","#ffff00","#e8beff","#df73ff",
                               "#f5ca7a","#ffaa00","#e600a9","#a80084"))+
  theme_linedraw()+
  labs(x = "Dim1", y = "Dim3")+
  theme(panel.border = element_rect(size = 2),
        axis.text = element_text(size = 10),
        axis.title = element_text(size = 10))

И, наконец, я объединяю их:

library(gridExtra)
grid.arrange(plot, legend, layout_matrix = rbind(c(1,1,2),c(1,1,3)))

Это выглядит, что вы пытаетесь получить?

---

Примечание: вы, вероятно, можете нанести ваш растровый объект непосредственно на ggplot2, но я не был уверен в точной процедуре. Также вы можете поиграть с макетом grid.arrange, чтобы сюжет выглядел именно так, как вы хотите