ggplot2 坐标轴调整

坐标轴是ggplot2 中调整较多的部分，本文从数据映射和样式两个方面介绍坐标轴常用设置。

数据映射

轴范围

对于数值形式的轴，最简单的设置方式是直接使用lims()类函数[1]设置值域即可。

p + lims(...)
p + xlim(...)
p + ylim(...)

注意
lims类操作对原始数据有操作，函数先根据范围过滤数据，再生成图。这对统计类图如boxplot造成很大影响，由于更改了数据，会使用错误统计结果绘图。多数情况下我们希望的范围限定是指图像裁切，即生成图后裁切多余的位置，因此对于统计类绘图使用coord_cartesian进行缩放更为安全[2]。

p + coord_cartesian(...)

对于其他类型数据，在指定范围的同时，还需指定坐标间隔，使用以下系列函数
scale_*_discrete，scale_*_continuous，scale_*_date

# limits指定范围，breaks指定间隔，labels定义新的标记
# 离散型
p + scale_x_discrete(limits, labels), 
# 连续型
p + scale_x_continuous(limits, breaks), 
# 时间型
p + scale_x_date(limits, breaks, labels)

轴变换

  • log变换
    有三种方式实现对数坐标轴变换[3]

    # 1.aes或数据集里直接变换
ggplot(data, aes(x=, y=log10(y)))

# 2.scale_y_continuous 进行变换
p + scale_y_continuous(trans="log10",
        breaks=trans_breaks("log10",function(x)10^x),
        labels=trans_format("log10",math_format(10^.x)))

# 3.scale_y_log10 函数
p + scale_y_log10()

  • 时间变换
    使用date_labels进行时间转换[4]

    StringMeaning
    %Ssecond (00-59)
    %Mminute (00-59)
    %lhour, in 12-hour clock (1-12)
    %Ihour, in 12-hour clock (01-12)
    %pam/pm
    %Hhour, in 24-hour clock (00-23)
    %aday of week, abbreviated (Mon-Sun)
    %Aday of week, full (Monday-Sunday)
    %eday of month (1-31)
    %dday of month (01-31)
    %mmonth, numeric (01-12)
    %bmonth, abbreviated (Jan-Dec)
    %Bmonth, full (January-December)
    %yyear, without century (00-99)
    %Yyear, with century (0000-9999)
p + scale_x_date(date_breaks = "5 years", date_labels = "%y")

轴形态

常用轴变换有以下三类

# x\y轴自身翻转
p + scale_*_reverse()

# x与y轴交换
p + coord_flip()

# 转换极坐标
p + coord_polar(...)

样式

轴样式的定义在theme中以axis开头[5]

ticks对应刻度线
text对应标签
title对应标题
line对应轴线

刻度线

# 全局
  axis.ticks = element_line(...) 
# 只改变x轴     
  axis.ticks.x = element_line(...)
# 只改变y轴
  axis.ticks.y = element_line(...)
# 刻度线长度
  axis.ticks.length = unit(3, "pt")

轴标签

# 全局
  axis.text = element_text(...) 
# 只改变x轴    
  axis.text.x = element_text(...)
# 只改变顶端x轴（如果有）
  axis.text.x.top = element_text(...)
# 只改变y轴
  axis.text.y = element_text(...)
# 只改变右侧y轴（如果有）
  axis.text.y.right = element_text(...)

轴标题

  • 定义标题样式
    axis.title.x = element_text(...)
  • 轴标题旋转
    # angle定义旋转角度
# 由于旋转后文字会与坐标轴干涉冲突，可设置vjust或hjust偏移量调整
axis.title.y = element_text(angle = 0, vjust = 0.5)

轴线

设置轴线宽度

axis.line.y = element_line(size=0.25)

移除

如需移除相应内容

axis.* = element_blank()

Reference

  1. Set scale limits ↩
  2. ggplot2中ylim的坑 ↩
  3. Position scales for continuous data (x & y) ↩
  4. Date scale labels ↩
  5. GGPLOT AXIS TICKS: SET AND ROTATE TEXT LABELS ↩