Question

我需要将代表考古遗址的地图与不同考古物体的XY ggplot图表结合起来。地图是在tiff文件中，必须尊重它的比例。

首先，这是地图，以红色突出显示参考比例（在X轴上，从-6000到-4000有20米的距离，例如;在Y轴，从900到2100有12米）。

我的ggplot图表是通过运行此代码获得的：

archaeo <- ggplot() + 
    geom_ellipsis(data=Unit_H, 
        aes(x0 = X, y0 = Y, a = Diameter_E.W/2+250, b = Diameter_N.S/2+250, angle = 0), 
        lwd=0, col="darkgray", fill="gray", alpha=0.15) +     
    geom_ellipsis(data=Unit_H, 
        aes(x0 = X, y0 = Y, a = Diameter_E.W/2+120, b = Diameter_N.S/2+120, angle = 0), 
        lwd=0, col="darkgray", fill="gray", alpha=0.25) + 
    geom_ellipsis(data=Unit_H, 
        aes(x0 = X, y0 = Y, a = Diameter_E.W/2, b = Diameter_N.S/2, angle = 0), 
        lwd=0.5, col="darkgray", fill="gray", alpha=0.75) + 
    geom_point(data=Unit_H, aes(X, Y), size = 0.5) + 
    geom_point(data=Refits_H_trans, aes(x,y,group=sample, colour=factor(sample))) + 
    geom_line(data=Refits_H_trans, lwd=0.2, lty=1, aes(x,y, group=sample, colour=factor(sample))) + 
    coord_fixed() + 
    theme_bw() + 
    theme(legend.position="none") + 
    ggtitle("Unit H") + 
    xlim(-6600,-3800) + 
    ylim(400,2400)

结果图表是：

现在，我的问题，处理包含地图作为ggplot的背景。我使用了ggpubr中的background_image（），结果如下：

map_levelH <- readPNG("Planta H-I.png")

Map.archaeo <- ggplot() + 
    background_image(map_levelH) + 
    geom_ellipsis(data=Unit_H, 
        aes(x0 = X, y0 = Y, a = Diameter_E.W/2+250, b = Diameter_N.S/2+250, angle = 0), 
        lwd=0, col="darkgray", fill="gray", alpha=0.15) +     
    geom_ellipsis(data=Unit_H, 
        aes(x0 = X, y0 = Y, a = Diameter_E.W/2+120, b = Diameter_N.S/2+120, angle = 0), 
        lwd=0, col="darkgray", fill="gray", alpha=0.25) + 
    geom_ellipsis(data=Unit_H, 
        aes(x0 = X, y0 = Y, a = Diameter_E.W/2, b = Diameter_N.S/2, angle = 0), 
        lwd=0.5, col="darkgray", fill="gray", alpha=0.75) + 
    geom_point(data=Unit_H, aes(X, Y), size = 0.5) + 
    geom_point(data=Refits_H_trans, aes(x,y,group=sample, colour=factor(sample))) + 
    geom_line(data=Refits_H_trans, lwd=0.2, lty=1, aes(x,y, group=sample, colour=factor(sample))) + 
    coord_fixed() + 
    theme_bw() + 
    theme(legend.position="none") + 
    ggtitle("Unit H") + 
    xlim(-6600,-3800) + 
    ylim(400,2400)

如您所见，ggplot和地图的比例不匹配。所以，我的问题是：

如何使用ggplot X和Y轴的值对地图进行地理配准？
我需要保持图像的比例，以免扭曲它。我该怎么做？我问这个是因为如果我改变xlim值，图像也会改变，其比例也会改变。

Answer 1

我重新创建了一个存在此问题的简单示例：

library(tidyverse)

# create the background
bck_square <- data.frame(x=c(1,1,0,0),y=c(0,1,1,0))
p <- ggplot(bck_square, aes(x=x, y=y)) +
  geom_point(size=10, color="red") + 
  theme(panel.border=element_blank(), 
        panel.grid.major=element_blank(),
        panel.grid.minor=element_blank(),
        #panel.background=element_blank(), keep the background to see where image ends
        axis.text=element_blank(),
        axis.ticks=element_blank(),
        axis.title=element_blank())
p

我将保存图像以用作人物背景：

ggsave("temp.png",p)
img <- readPNG("temp.png")

使用background_image包中的ggpubr设置背景，即使数据相同，旧方块也不会与新方块对齐。这是预料之中的，因为ggsave在图像周围添加了细边框

library(ggpubr)
ggplot(bck_square, aes(x, y)) +
  background_image(img) +
  geom_point()

但是，通过改用annotation_custom（请参阅this指南），可以调整图像的最小和最大位置。玩转边界参数后，我可以使图像背景和图形对齐。

library(png)
library(grid)
min_border <- .064
max_border <- .061
ggplot(bck_square, aes(x, y)) +
  annotation_custom(g,xmin=-min_border, xmax=1+max_border, ymin=-min_border, ymax=1+max_border) +
  geom_point()

此方法应与tiff文件一起使用。另一个可能的解决方案是使用rspatial的空间数据转换（请参见文档here），但这可能会使问题变得更加复杂。

在R中组合地图和XY ggplot图表

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