与spplot相比，如何使用ggplot改进空间栅格地图？

Question

与spplot（）图例相比，如何使用ggplot改善空间栅格地图的图例？

我想使用ggplot（）而不是ssplot（）绘制空间地图，但是与spplot相比，我想提高一些内容：

1. 创建一个ggplot图例，从小（底部）到大值（顶部）
2. 让ggplot图例中的中断类似于ssplot（）图例，以便我知道每种颜色的边界。

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## 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（）结果

ggplot（）结果

Answer 1

感谢@joran指向它的指针。

这是使用dev版本的示例代码和输出：

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))

您可以通过以下方式尝试：

# 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)

更新：

这是从头开始安装的说明：

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

我不确定如何解决（1）脱离我的头脑。但是这里有一些可能的解决方案（2）和（3）。

我不相信ggplot2目前能够以这种方式标记图例。但是，Koske一直在研究一些代码，这些代码将来会被ggplot2引入，这些代码会创建以这种方式设置样式的图例。 Here是一个链接，虽然它需要安装一些额外的包并且只是alpha。

要获得您正在寻找的特定休息时间，请尝试以下方法：

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)

在我的机器上生成了这个图表：

我没有使用上面提到的实验代码测试它的外观。

Answer 3

回复：（2） 首先cut()您的数据以获取分箱数据集。使用breaks中的labels和cut()选项获取正确的标签，例如：

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

然后你可以使用ggplot进行绘图并移动标签，使它们在颜色boudaries上正确使用：

 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

另见： Generating a color legend with shifted labels using ggplot2

或者，您可以使用外部脚本创建颜色图例（例如，GrADS使用正确的脚本生成漂亮的颜色图例）并在scale_fill_manual中手动指定相同的颜色。