通过变量为 sf LINESTRING 的部分着色

Question

我想使用带有

sf

和

ggplot

的变量为

geom_sf

LINESTRING 的不同部分着色。我可以使用

geom_path

做类似的事情，但在

geom_sf

中，类似的方法似乎不起作用。有人可以提供可能的方法吗？

样本数据

library(sf)
library(ggplot2)
library(dplyr)
library(tibble)



df <- tibble(time = seq(1,21),
             lon = seq(-50,-30, 1) + rnorm(n = 21),
             lat = seq(10, 20, 0.5) + rnorm(n = 21),
             type = c(rep('A',5),rep('B',10), rep('A',6)))

使用 tibble/dataframe：
使用 tibble 和基本的 ggplot 我可以做到这一点，合并

group = 1

，并且将用

type

着色的不同部分绘制一条线。这是我想要制作的绘图类型，但使用

sf

对象代替。

ggplot() +
  geom_path(data = df, 
            aes(lon, lat, color = type, group = 1))

使用

sf

对象/LINESTRING

如果我使用

group_by

和

type

投射到 LINESTRING，我最终会得到两个 LINESTRINGs

df_sf <- st_as_sf(df, coords = c('lon','lat')) %>%
  st_set_crs(.,value = 4326) %>%
  group_by(type) %>%
  summarize(do_union = TRUE) %>%
  st_cast(.,'LINESTRING')

然后，当我对下面的代码进行修改时，我最终得到两条单独的线，并且 type = A 的两个部分被连接起来。

ggplot() +
  geom_sf(data = df_sf, 
            aes(color = type, group = 1))

有没有办法使用

ggplot + geom_path()

方法来实现

geom_sf()

类型行为（这样我就可以投影变量等）？

Answer 1

我找到了一种将线分成段的方法here，但这对于您的用例来说可能有点过分了...

试试这个：

df_sf <- df %>%
  
  # ensure data is sorted along x-axis
  arrange(lon) %>%
  
  # detect each time type changes, & create a duplicate point with previous type
  mutate(change.type = tidyr::replace_na(lag(type) != type, FALSE)) %>%
  mutate(type = ifelse(change.type,
                       paste(lag(type), type, sep = ";"),
                       type) %>%
           strsplit(";")) %>%
  tidyr::unnest(cols = c(type)) %>%
  
  # create new group column that increments with every colour change
  mutate(change.type = tidyr::replace_na(lag(type) != type, FALSE)) %>%
  mutate(new.type = cumsum(change.type)) %>%
  
  st_as_sf(coords = c('lon', 'lat')) %>%
  st_set_crs(., value = 4326) %>%
  
  # group by both original type (for colour) & new type (for group)
  group_by(type, new.type) %>% 
  summarize(do_union = TRUE) %>%
  st_cast(.,'LINESTRING') %>%
  ungroup()

比较结果

cowplot::plot_grid(
  ggplot() +
    geom_path(data = arrange(df, lon), 
              aes(lon, lat, color = type, group = 1), size = 1) +
    ggtitle("geom_path approach") +
    theme(legend.position = "bottom"),
  
  ggplot() +
    geom_sf(data = df_sf, 
            aes(color = type, group = new.type), size = 1) +
    ggtitle("geom_sf approach") +
    theme(legend.position = "bottom"),

  nrow = 1
)

数据：

set.seed(123)
df <- tibble(time = seq(1,21),
             lon = seq(-50,-30, 1) + rnorm(n = 21),
             lat = seq(10, 20, 0.5) + rnorm(n = 21),
             type = c(rep('A', 5), rep('B', 10), rep('A', 6)))

Answer 2

另一种选择是继续使用

geom_path

来绘制线条，然后使用

coord_sf

将空间坐标系应用于 ggplot：

ggplot() +
geom_path(data = df, 
          aes(lon, lat, color = type, group = 1)) + 
coord_sf(crs = "EPSG:4326")

如果您想将其投影到不同的 CRS 中，请使用

st_transform

投影坐标，然后拉出投影坐标并再次使用

geom_path

绘制它们。

df_projected <- 
  st_as_sf(df, coords = c("lon", "lat")) |>
  st_set_crs("EPSG:4326") |>
  st_transform("EPSG:32624") |>
  mutate(easting = st_coordinates(geometry)[, "X"],
         northing = st_coordinates(geometry)[, "Y"])

ggplot() +
  geom_path(data = df_projected, 
            aes(easting, northing, color = type, group = 1)) + 
  coord_sf(crs = "EPSG:32624")

数据：

df <- tibble(time = seq(1,21),
             lon = seq(-50,-30, 1) + {set.seed(123); rnorm(n = 21)},
             lat = seq(10, 20, 0.5) + {set.seed(456); rnorm(n = 21)},
             type = c(rep('A',5),rep('B',10), rep('A',6)))