如何绘制折线图（ggplot2）的每个单独段的斜率？

Question

我正在绘制一个中等大小的数据集（土壤湿度与时间的关系），并试图绘制一阶导数。但是，该图似乎没有一条最佳拟合的简单曲线。 graph

我尝试使用ggplot的line（）将其绘制为折线图，现在希望将每个线段的斜率绘制为y值，x值为两次的中点。我尝试了lm（）以及diff（x）/ diff（y）都没有成功，也没有找到任何在线资源支持此问题。使用lm（）函数可在整个图形上形成一条线，而我想要每个线图的斜率。我的数据框如下所示：

dput(head(ms_data))
structure(list(V1 = structure(c(1497554040, 1497554160, 1497554280, 
1497554400, 1497554520, 1497554640), class = c("POSIXct", "POSIXt"
), tzone = ""), V2 = c(0.444, 0.445, 0.445, 0.445, 0.445, 0.445
)), row.names = c(NA, 6L), class = "data.frame")

我的代码如下：

plot <- ggplot(data = ms_data, mapping = aes(x = V1, y = V2))
line <- geom_line()
dot <- geom_point(size = .01)
plot <- plot + line + dot
plot

此代码全部运行，但是我不知道如何绘制每个线段的斜率与时间值的中点的关系。 预先感谢您的帮助！

编辑：我想要的基本示例是： example

其中绿色是原始折线图，蓝色是每个线段的斜率。

Answer 1

此解决方案基于将蓝点放置在绿线段的中间（在x轴上）的示例。创建几个新变量并在另一个geom_point调用中使用它们将为您提供结果。对于您的示例，斜率是.001和0，所以这是一个奇数图。

df <- ms_data %>% 
  arrange(V1) %>% 
  mutate(slope = V2 - lag(V2),
         V3 = V1 - (V1 - lag(V1))/2)

plot <- ggplot(data = df, mapping = aes(x = V1, y = V2))
line <- geom_line(color = "darkgreen")
dot <- geom_point(size = .01, color = "darkgreen")
plot <- plot + line + dot + geom_point(aes(x = V3, y = slope), color = "blue")
plot