在R中生成柵格圖

Question

我正在嘗試制作一個柵格圖（如hovmoller圖）並希望有人可以提供幫助。 我看過rasterVis和其他一些人的幫助，但似乎無法得到他們的例子來適應我的數據，這可能需要以某種方式改變我的想法。 我已設法創建繪圖，但單元格的填充值與原始數據不對應。 我復制了一個我的數據框示例的dput（）文件（希望這是正確的方法）。 我想要的是沿着x軸的一年中的幾天（DOY），每個DOY上方有一個48個矩形軸（DF中的小時列）。 這些矩形代表每個DOY的半小時間隔，並根據它們對應的值（DF中的qc列）（0,1或2）進行着色。

到目前為止，我已經提出了以下代碼，但是對於顏色分配z值（qc列）似乎存在問題，我認為由於某種原因，值沒有正確排列...

mcol <- c("green","blue","red")
x=unique(DF[,"DOY"])
y=unique(DF[,"hour"])
z=matrix(DF[,"qc"],nrow=length(unique(DF[,"DOY"])),
                     ncol=length(unique(DF[,"hour"])))
image(x,y,z, col=mcol,
  xlab="Day of Year 2012", 
  ylab="Hour of day",
  main="Hovmoller plot of 2012 qc flags",
useRaster=TRUE)

似乎正在發生的是填充值矩陣（z）首先沿着x軸的底部（從左到右）運行然后循環到頂部，而我需要它從左下角開始並向上運行然后從左到右循環（希望這有點意義！）我的示例數據僅涵蓋三天，但完整的數據集將是整整一年（2012年為366）。 在此先感謝您的幫助，

喬恩

structure(list(DOY = c(4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 
4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 
4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 
4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 4L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 
5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 
5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 
5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 5L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 
6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 
6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 
6L, 6L, 6L, 6L, 6L, 6L), hour = c(0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 
4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 11, 
11.5, 12, 12.5, 13, 13.5, 14, 14.5, 15, 15.5, 16, 16.5, 17, 17.5, 
18, 18.5, 19, 19.5, 20, 20.5, 21, 21.5, 22, 22.5, 23, 23.5, 24, 
0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 
8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 11, 11.5, 12, 12.5, 13, 13.5, 14, 14.5, 
15, 15.5, 16, 16.5, 17, 17.5, 18, 18.5, 19, 19.5, 20, 20.5, 21, 
21.5, 22, 22.5, 23, 23.5, 24, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 
4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 11, 11.5, 
12, 12.5, 13, 13.5, 14, 14.5, 15, 15.5, 16, 16.5, 17, 17.5, 18, 
18.5, 19, 19.5, 20, 20.5, 21, 21.5, 22, 22.5, 23, 23.5, 24), 
    qc = c(2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
    2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
    2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 1L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
    2L, 1L, 2L, 1L, 1L, 2L, 2L, 0L, 0L, 1L, 0L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
    2L, 2L, 0L, 2L, 2L, 0L, 0L, 1L, 2L, 0L, 2L, 0L, 1L, 2L, 1L, 
    2L, 2L, 1L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 2L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 
    0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 
    0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 0L, 2L, 2L, 2L, 2L, 0L, 0L, 
    2L, 0L, 0L, 0L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 
    2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L)), .Names = c("DOY", 
"hour", "qc"), class = "data.frame", row.names = c(NA, -144L))

Answer 1

關！ 嘗試這樣的事情（x和y由上面的代碼生成）：

library( sp )
r <- raster(nrows=length(y), ncols=length(x), xmn=min(x), xmx=max(x), ymn=min(y), ymx=max(y))
values(r) <- t(DF$qc)
spplot( r , cuts = 2 )

包sp spplot使用晶格圖形，可根據您的需要進行定制

好吧，如果你想要能夠識別不同的單元格， geom_tile可能是更好的選擇（直到柵格單元的數量變大）：

p <-    ggplot( DF , aes(factor(DOY), hour ) ) + 
    geom_tile( aes(fill = factor(qc) ) , color = "#D9D9D9" ) + 
    scale_fill_brewer(name="QC", type = "div" , palette = "RdBu" )+
    scale_x_discrete( name = "Day" , expand = c(0,0) ) +
    scale_y_continuous( name = "Hour" , limits = c(0.5,24) , expand = c(0,0) , breaks = seq(0,24,2) )+
    coord_equal()
print(p)

Answer 2

好了，現在就解決了這個問題，而且很簡單......

library(ggplot2)
ggplot(DF,aes(DOY,hour,fill=qc))+geom_raster()

對不起，這比我想象的要簡單得多。 我更喜歡傳奇色彩是離散的而不是連續的，但它是一個小細節。 感謝您的輸入。 喬恩

Answer 3

rasterVis包中的hovmoller函數是為4D數據（坐標，數字變量和時間索引）設計的。 但是，如果我沒有錯，你需要使用關卡繪制一個單變量時間序列。

這里我展示了一個使用lattice::levelplot的例子。

首先，我們使用時間索引定義數據：

tt <- seq(as.POSIXct('2013-01-01'), by='hour', length=8760)
vals <- 1:24 - 12.5
myDF <- data.frame(vals, tt)

接下來，我們定義兩個輔助函數來從時間索引中提取一年中的小時和一天：

hour <- function(x)as.numeric(format(x, '%H'))
DoY <- function(x)as.numeric(format(x, '%j'))

然后，我們加載包並使用RColorBrewer包中的順序調色板定義主題：

library(lattice)
library(latticeExtra)
myTheme <- custom.theme(region=brewer.pal(n=10, 'RdBu'))

最后，我們准備顯示數據：

levelplot(vals ~ DoY(tt)*hour(tt),
          data=myDF,
          xlab='Day', ylab='Hour',
          par.settings=myTheme)

有關更完整的解決方案，您可能對metvurst包的strip功能感興趣。