如何使用 R 中的 ggplot 绘制具有相同颜色的填充点和置信椭圆？

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何使用 R 中的 ggplot 绘制具有相同颜色的填充点和置信椭圆？

【英文标题】：How to plot filled points and confidence ellipses with the same color using ggplot in R?

【发布时间】：2022-01-14 17:50:22

【问题描述】：

我想从判别函数分析中绘制一个图表，其中点必须有黑色边框并用特定颜色填充，置信椭圆必须与填充点的颜色相同。使用下面的代码，我几乎得到了我想要的图形，除了点没有黑色边框：

library(ggplot2)
library(ggord)
library(MASS)

data("iris")

set.seed(123)
linear <- lda(Species~., iris)
linear

dfaplot <- ggord(linear, iris$Species, labcol = "transparent", arrow = NULL, poly = FALSE, ylim = c(-11, 11), xlim = c(-11, 11))
dfaplot +
  scale_shape_manual(values = c(16,15,17)) +
  scale_color_manual(values = c("#00FF00","#FF00FF","#0000FF")) +
  theme(legend.position = "none")

PLOT 1

我可以使用以下代码在点上设置黑色边框，但随后置信椭圆变为黑色。

dfaplot +
  scale_shape_manual(values = c(21,22,24)) +
  scale_color_manual(values = c("black","black","black")) +
  scale_fill_manual(values = c("#00FF00","#FF00FF","#0000FF")) +
  theme(legend.position = "none")

PLOT 2

我想保留第一个图中的椭圆，但保留第二个图中的点。但是，我无法弄清楚我该如何做到这一点。如果有人对如何做到这一点有建议，我将不胜感激。我正在使用“ggord”包，因为我学会了如何使用它来运行分析，但是如果有人对如何仅使用 ggplot 执行相同的操作有任何建议，那就没问题了。

【参考方案1】：

这大致复制了ggord 中的情况。查看包的源代码，ggord 中的省略号与下面的不同，因此差异很小。如果这很重要，您可以查看源并进行更改。默认情况下，geom_point 没有填充属性。所以我们将形状设置为字符类型，然后在geom_point() 中指定color = 'black'。完整代码（包括投影原始数据）如下。

set.seed(123)
linear <- lda(Species~., iris)
linear

# Get point x, y coordinates
df <- data.frame(predict(linear, iris[, 1:4]))
df$species <- iris$Species

# Get explained variance for each axis
var_exp <- 100 * linear$svd ^ 2 / sum(linear$svd ^ 2)

ggplot(data = df,
       aes(x = x.LD1,
           y = x.LD2)) +
  geom_point(aes(fill = species,
                 shape = species),
             size = 4) +
  stat_ellipse(aes(color = species),
               level = 0.95) +
  ylim(c(-11, 11)) +
  xlim(c(-11, 11)) +
  ylab(paste("LD2 (",
             round(var_exp[2], 2),
             "%)")) +
  xlab(paste("LD1 (",
             round(var_exp[1], 2),
             "%)")) +
  scale_color_manual(values = c("#00FF00","#FF00FF","#0000FF")) +
  scale_fill_manual(values = c("#00FF00","#FF00FF","#0000FF")) +
  scale_shape_manual(values = c(21, 22, 24)) +
  coord_fixed(1) +
  theme_bw() +
  theme(
    legend.position = "none"
  ) 

要绘制箭头，您可以从输出中获取缩放比例并使用geom_segment 绘制它。我使用了颜色/alpha，因此它们在下面的图中可见。

scaling <- data.frame(linear$scaling)

...
  geom_segment(data = scaling,
               aes(x = 0,
                   y = 0,
                   xend = LD1,
                   yend = LD2),
               arrow = arrow(),
               color = "black") +
  geom_text(data = scaling,
            aes(x = ifelse(LD1 <= 0.1, LD1 - 2, LD1 + 2),
                y = ifelse(LD2 <= 0.1, LD2 - 1, LD2 + 1)),
            label = rownames(scaling),
            color = "black") +
...

【讨论】：

非常感谢！还有一个问题 - 我如何在此图中绘制负载箭头？在上面的代码中使用 ggord，我可以删除labcol = "transparent", arrow = NULL，然后我会默认获得箭头。我通常不会在最终图表中保留箭头，但它们对于解释分析很有用。

@Davidgonzalez81 查看编辑。