R-使用多列绘图减少时间序列

Question

我有数据，其中每5分钟测量一次MV_1，MV_2，MV_3 ...，MV_40变量。现在，我必须每小时汇总一次，并绘制一个time_series图（每个变量应为单独的图-变量随时间的变化）。数据类型如下（仅一小部分-超过1000个时间点）。

date                MV_1 MV_2
2017-07-08 01:19:37 212 163
2017-07-08 01:24:41 222 162
2017-07-08 01:29:37 207 162
2017-07-08 01:34:41 189 161
2017-07-08 01:39:37 220 161
2017-07-08 01:44:41 186 16
2017-07-08 01:49:37 193 16
2017-07-08 01:54:40 186 159
2017-07-08 01:59:37 194 159
2017-07-08 02:04:40 193 159
2017-07-08 02:09:37 183 159
2017-07-08 02:14:40 215 158
2017-07-08 02:19:37 213 158
2017-07-08 02:24:40 209 157

第一列包含小时数为POSIXct格式（％Y-％M-％D％h：％m：％S格式）的数据，第二和第三列为数字。

对于这种类型的聚合，一小时的平均测量（通常是平均的），我已经完成了以下操作

aggregate(my_data[MV_1], list(hour=cut(as.POSIXct(my_data$date)-1, "hour")), mean)

然后绘图。这适用于所有列（MV_2，MV_3等）。

但是有没有一种方法可以使它更简单并使过程自动化？

Answer 1

假设数据帧DF在结尾处的注释中可重复显示：

DF$date <- as.POSIXct(DF$date)
hour <- as.POSIXct(trunc(DF$date, "hour"))
avg <- aggregate(DF[-1], data.frame(hour), mean)

avg
##                  hour  MV_1     MV_2
## 1 2017-07-08 01:00:00 201.0 128.7778
## 2 2017-07-08 02:00:00 202.6 158.2000

matplot(avg[[1]], avg[-1], type = "l", xaxt = "n")
Axis(DF[[1]], side = 1)

zoo

或者要使用时间序列表示形式转换为Zoo，请使用aggregate.zoo并使用经典或ggplot2图形进行绘制，如图所示。这些图在同一图上绘制每个系列的图。如果要单独绘制，则分别省略screen=1和facet=NULL。

library(zoo)

z <- read.zoo(DF)
hour <- as.POSIXct(trunc(time(z), "hour"))
zavg <- aggregate(z, hour, mean)
zavg
##                      MV_1     MV_2
## 2017-07-08 01:00:00 201.0 128.7778
## 2017-07-08 02:00:00 202.6 158.2000

# classic graphics
plot(zavg, screen = 1)

# or ggplot2 graphics
library(ggplot2)
autoplot(zavg, facet = NULL)

注意

Lines <- "date                MV_1 MV_2
2017-07-08 01:19:37 212 163
2017-07-08 01:24:41 222 162
2017-07-08 01:29:37 207 162
2017-07-08 01:34:41 189 161
2017-07-08 01:39:37 220 161
2017-07-08 01:44:41 186 16
2017-07-08 01:49:37 193 16
2017-07-08 01:54:40 186 159
2017-07-08 01:59:37 194 159
2017-07-08 02:04:40 193 159
2017-07-08 02:09:37 183 159
2017-07-08 02:14:40 215 158
2017-07-08 02:19:37 213 158
2017-07-08 02:24:40 209 157"
L <- trimws(readLines(textConnection(Lines)))
L <- gsub(" +", ",", L)
L <- sub(",", " ", L)
L[1] <- sub(" ", ",", L[1])
DF <- read.csv(text = L)

Answer 2

使用tidyverse和lubridate：

df %>%
  group_by(hour = floor_date(date, unit = "hour")) %>%
  summarise_at(vars(contains("MV")), funs(mean(., na.rm = TRUE))) %>%
  melt(id = "hour") %>%
  ggplot(aes(x = hour, y = value, colour = variable)) + 
  geom_line() + 
  facet_grid( ~ variable) + 
  theme_bw()

或者，如果您决定将所有时间序列都放在一个图中：

df %>%
  group_by(hour = floor_date(date, unit = "hour")) %>%
  summarise_at(vars(contains("MV")), funs(mean(., na.rm = TRUE))) %>%
  melt(id = "hour") %>%
  ggplot(aes(x = hour, y = value, colour = variable, group = variable)) + geom_line()