Как улучшить пространственную растровую карту с помощью ggplot по сравнению с spplot?

Question

Как улучшить легенду о пространственном растровом графике с помощью ggplot по сравнению с легендой spplot ()?

Я бы хотел построить пространственные карты, используя ggplot () вместо ssplot (), однако есть несколько вещей, которые я хотел бы улучшить по сравнению с spplot:

1. создать легенду ggplot, которая переходит от маленьких (внизу) к большим значениям (вверху)
2. Разрывы в легенде ggplot аналогичны легенде ssplot (), чтобы я знал, каковы границы каждого цвета.

---

## load packages
require(raster)
require(ggplot2)
require(rgdal)
require(RColorBrewer)
set.seed(1)

r <- raster(xmn=-110, xmx=-90, ymn=40, ymx=60, ncols=40, nrows=40,
          crs="+proj=lcc +lat_1=48 +lat_2=33 +lon_0=-100
+ellps=WGS84")
r <- setValues(r,matrix(rnorm(1600, mean=0.4,sd=0.2))) 

## 1. spatial map with spplot
cuts <-seq(minValue(r),maxValue(r),length.out=8)
cuts = round(cuts,digits=2)
col.regions = brewer.pal(length(cuts)+3-1, "RdYlGn")
print( 
spplot(as(r, 'SpatialGridDataFrame'),at=cuts,
col.regions=col.regions,
colorkey=list(labels=list(at=cuts),at=cuts), pretty=TRUE,
scales=list(draw=T)
) 
)

## 2. spatial map with ggplot
p = rasterToPoints(r); df = data.frame(p)
colnames(df) = c("x", "y", "NDVI")

p  <- ggplot(data=df) + geom_tile(aes(x, y, fill=NDVI)) +
coord_equal() + labs(x=NULL, y=NULL) + 
scale_fill_gradient2(low="red", mid="yellow",high="green",
limits=c(minValue(r),maxValue(r)), midpoint = 0.4) + theme_bw() +
scale_x_continuous(expand=c(0,0)) + scale_y_continuous(expand=c(0,0))
print(p)

ssplot () результат

ggplot () результат

Answer 1

спасибо @joran за указатель на это.

Вот пример кода и вывод с использованием версии dev:

br <- seq(min(df$NDVI), max(df$NDVI), len=8)

ggplot(data=df) + 
  geom_tile(aes(x, y, fill=NDVI)) + 
  scale_fill_gradient(low="red", high="green", 
    breaks=br, labels=sprintf("%.02f", br), 
    guide=guide_colorbar(title=NULL, nbin=100, barheight=unit(0.75, "npc"), label.hjust=1)) + 
  scale_x_continuous(expand=c(0,0)) + 
  scale_y_continuous(expand=c(0,0))

Вы можете попробовать это:

# from Hadley's instruction
install.packages("devtools")
library(devtools)
dev_mode() # to avoid interfering with your existing install
install_github("ggplot2", username="kohske", branch = "feature/new-guides-with-gtable")
library(ggplot2)

ОБНОВЛЕНИЕ:

Вот инструкция по установке с нуля:

install.packages(
  c('devtools', 'digest', 'memoise', 'plyr', 'reshape2', 'RColorBrewer', 'stringr', 'dichromat', 'munsell', 'plyr', 'colorspace'), 
  dep=TRUE)

library(devtools)
dev_mode()

install_github("scales")
install_github("ggplot2", username="kohske", branch = "feature/new-guides-with-gtable")

Answer 2

Я не уверен, как обращаться (1) с макушки головы.Но вот некоторые возможные решения для (2) и (3).

Я не верю, что ggplot2 в настоящее время способно маркировать легенду таким образом.Тем не менее, Koske работал над некоторым кодом, который в будущем может быть свернут в ggplot2, который создает легенды, которые оформлены таким образом. Здесь - ссылка, хотя она требует установки некоторых дополнительных пакетов и является только альфа-версией.

Чтобы получить нужные вам разрывы, попробуйте следующее:

br <- c(-0.25,-0.05,0.15,0.35,0.56,0.76,0.96,1.16)
p  <- ggplot(data=df) + geom_tile(aes(x, y, fill=NDVI)) +
coord_equal() + labs(x=NULL, y=NULL) + 
scale_fill_gradient(low="red", mid="yellow",high="green",
breaks = br) + theme_bw() +
scale_x_continuous(expand=c(0,0)) + scale_y_continuous(expand=c(0,0))
print(p)

, который создал этот график на моей машине:

Я не проверял, как это будет выглядеть, используя экспериментальный код, упомянутый выше.

Answer 3

Re: (2) Сначала cut() ваши данные, чтобы получить набор данных. Используйте опции breaks и labels в cut() для получения правильных меток, например ::

dat$col <- cut(
  df$NDVI, 
  breaks=c(-Inf, -0.25, 0.05, ...whatever..., Inf), 
  labels=c(-0.25, 0.05, ...whatever..., "")
)

Затем вы можете построить график с помощью ggplot и сместить метки так, чтобы они были прямо на цветовых границах, используя:

 scale_fill_manual (your options...) + guides(fill=guide_legend(label.vjust = 1.2)) #1.2= what fits your legend best. Use label.hjust if using an horizontal color bar

Смотрите также: Создание цветовой легенды со смещенными метками с помощью ggplot2

Кроме того, вы можете создать цветовую легенду с помощью внешнего скрипта (например, GrADS создает красивые цветовые легенды, используя правильные скрипты) и указать те же цвета вручную в scale_fill_manual.