ggplot 绘制空月

Question

我对 R 还是很陌生，一直在努力寻找解决方案。

我有一个列表，其中包含与每个月对应的 12 个数据框。 （Data$January、Data$February 等）。

每个数据框都包含该月在某个年份范围内的时间序列数据。我想可视化这些数据，但是当我尝试使用 ggplot 时

ggplot(Data$January, aes(x = `Date`, y = `WaterLevel`)) +  
   geom_point()   

显示 1 月份的数据，但该图显示年份跨度，但包括 2 月至 12 月的空白月份。反正有没有让情节只显示一月？

数据的结构是：

'data.frame'：15412 obs。 13 个变量：

$ 日期：日期，格式：“2006-01-01”“2006-01-02”“2006-01-03”“2006-01-04”...

$ 站 : chr "NBS01" "NBS01" "NBS01" "NBS01" ...

$ Station.Id : 编号 324 324 324 324 324 324 324 324 324 324 ...

$ Water_level: num 201 203 203 203 203 206 206 208 208 208 ...

$ 等效项：num NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA ...

$ site_id：数字 324 324 324 324 324 324 324 324 324 324 ...

$ POSIXct：POSIXct，格式：“2006-01-01”“2006-01-02”“2006-01-03”“2006-01-04”...

$ wtr_lvlp : 数字 186 190 191 191 191 ...

$ equiv_p : 数量 0.683 0.711 0.699 0.691 0.681 ...

$ wtrlvl_Diff : 数字 14.8 12.9 12.3 11.8 11.6 ...

$ equiv_Diff : 数量 0.683 0.711 0.699 0.691 0.681 ...

$ wtrlvl_RMSE : 数字 84.1 84.1 84.1 84.1 84.1 ...

$ equiv_RMSE : num NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA ...

编辑 3：dp(head(data$January))

structure(list(Date = structure(c(13149, 13150, 13151, 13152, 
13153, 13154), class = "Date"), Station = c("NBS01", 
"NBS01", "NBS01", "NBS01", "NBS01", "NBS01"
), Station.Id = c(324, 324, 324, 324, 324, 324), Water_level = c(201, 
203, 203, 203, 203, 206), Equivalent = c(NA_real_, 
NA_real_, NA_real_, NA_real_, NA_real_, NA_real_), site_id = c(324, 
324, 324, 324, 324, 324), POSIXct = structure(c(1136073600, 1136160000, 
1136246400, 1136332800, 1136419200, 1136505600), class = c("POSIXct", 
"POSIXt"), tzone = "UTC"), wtr_lvlp = c(186.2000028, 190.1000028, 
190.7000028, 191.2000028, 191.4000029, 191.6000029), equiv_p = c(0.682899983, 
0.711299982, 0.699199982, 0.690699983, 0.681199983, 0.672699983
), wtrlvl_Diff = c(14.79999723, 12.89999717, 12.29999716, 11.79999715, 
11.59999715, 14.39999714), equiv_Diff = c(0.682899983, 0.711299982, 
0.699199982, 0.690699983, 0.681199983, 0.672699983), wtrlvl_RMSE = c(84.1300149026027, 
84.1300149026027, 84.1300149026027, 84.1300149026027, 84.1300149026027, 
84.1300149026027), equiv_RMSE = c(NA_real_, NA_real_, NA_real_, 
NA_real_, NA_real_, NA_real_)), row.names = 1097:1102, class = "data.frame")

Answer 1

在您的示例中，您只提供了 2006 年的数据，因此我们无法观察到您的问题。我用虚拟数据扩展了您的数据框，以包含 2007 年 1 月的值。我也只保留您在绘图中使用的两列

df <- structure(list(Date = structure(c(13149, 13150, 13151, 13152, 13153, 13154,13514,13515,13516,13517,13518,13519), class = "Date"), 
                     Water_level = c(201, 203, 203, 203, 203, 206, 211,213,213,213,213,216)), row.names = 1:12, class = "data.frame")

因为您的 Date 列是日期格式，ggplot 将此列中的数据解释为日期，并将绘制点考虑到它们之间的实际时间差。也就是说，如果您在日期“2006-01-01”处有一个点，而在日期“2007-01-01”处有另一个点，则在图中它们将相隔 365 天（应该如此），并且两者之间的日期将出现在xlabel。

ggplot(df, aes(x = Date, y = Water_level)) + geom_point()   

根据您的问题，您似乎希望将不同年份 1 月份的数据在视觉上连接起来，以便“2007-01-01”紧跟在“2006-01-31”之后。

快速而肮脏的解决方案

实现此目的的一种快速方法是将日期列转换为因子（分类变量）。执行此操作时，您的第一个日期将是分类变量中的第一个级别，第二个日期将是您的第二个级别，依此类推。由于您只有 1 月的日期，这将导致“2007-01-01”紧跟在“2006-01-31”之后。

# transform Date column to categorical variable
df$Date <- as.factor(df$Date) 

# plot again
ggplot(df, aes(x = Date, y = Water_level)) + geom_point()   

此解决方案速度很快，但也存在一些缺陷。首先，将这些不同的日期串联起来可能会让某些人感到困惑。此外，如果您的数据集跳过几天（例如从“2006-01-05”到“2006-01-15”），这些点将连续出现在您的图中（因为它们将是连续的“类别”）。此外，您可能需要使用 xaxis 中的标签，因为它们最终会相互重叠。

更好的解决方案（在我看来）

更好的解决方案是使用数据的年份创建另一列（使用带有日期的原始数据框），然后在不同方面绘制每一年。

# this package helps to do manipulations with dates
library(lubridate)

#create column with year
df$year <- year(df$Date)

#create plots separating each year in a different facet (scales = "free_x" is important!)
ggplot(df, aes(x = Date, y = Water_level)) + geom_point() + facet_wrap(vars(year), scales="free_x")  

希望这会有所帮助！

Answer 2

我认为我们可以像这样重现相关的数据结构：

set.seed(69)

df <- data.frame(Date = as.Date("2006-01-01") + lubridate::days(0:3651),
                 Water_level = cumsum(runif(3652, -0.2, 0.2)) + 200)

Data <- split(df, month.name[lubridate::month(df$Date)])

现在我们在一个列表中有 12 个数据框。每个数据框以一个月命名，但跨越数年。

所以你的情节大概是这样的：

library(ggplot2)

ggplot(Data$January, aes(x = Date, y = Water_level)) +  
  geom_point()   

但我们可以通过在每个帧中添加月份和年份列，然后分面来修复它：

library(lubridate)

Data <- lapply(Data, function(x) { x$month <- month.name[month(x$Date)]; x})
Data <- lapply(Data, function(x) { x$year  <- year(x$Date); x})

ggplot(Data$January, aes(x = Date, y = Water_level)) +  
  geom_point() +
  facet_grid(cols = vars(year), scales = "free")

^{由reprex package (v0.3.0) 于 2020 年 7 月 1 日创建}