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3.2 用ggplot２作图

ggplot２是目前流行的R绘图包，作者是Hadley Wickham, R领域的牛人，另一个流行的R包dplyr也是他的作品． ggplot2是The Grammar of Graphics的实现．这是一种优雅的绘图语法，gg是它的缩写．使用ggplot2，你只需要提供数据，要绘制什么样的图形，并告诉数据与图形属性的映射（对应）关系，其余的任务你就不用关心了，由ggplot２帮你完成．

数据的结构我们在前面的章节中已经讲过．数据很抽象，不便于理解．把抽象的数据用直观的图形方式表示出来，人们就很容易看到数据的特征．把数据的逻辑映射到图形的过程叫做数据的可视化（data visualization)．数据可视化是数据分析和理解的必不可少的步骤．

图形由多个图形对象构成，图形对象是几何对象(geometry object，　简称geom)，包括点、线、面、体等，每个图形又有它的视觉属性(aesthetics attribute, 简称aes, aesthetics的意思是美学、美术，这里指图形的视觉特性），包括在图形中的位置、大小、粗细、颜色、阴影等。根据需要建立的数据与图形及其属性之间的对应关系叫做映射(mapping)。

ggplot2中图形的组成部分有：

• data: 数据,数据是图形的基础，是描述事物的基本变异。数据的结构决定图形的选择。
• geoms: 几何图形
• mappings: 数据到几何图形的映射
• stats:统计转换(statistical transform, 缩写为stats)
• scales: 标尺。标尺把数据空间的值映射到图形的视觉属性，可以是颜色(color)、形状(shape)或大小(size)。scales绘制图例(legend)或者坐标轴(axis)。标尺是度量的基准。
• coord: 坐标系(coordinate system，缩写为coord)，坐标系决定数据向图形表面的映射方式和具体程度。
• facet: 查英汉词典，facet是小平面，方面的意思。在ggplot中一般翻译成“分面”,说实在并不太好，可也找不到更好的词儿来代替。用的人多了，也就习惯了。

图形结构

ggplot图形有图层组成，一个图形(graph)可以包含一到多个图层，默认一个图层，更多的图层可以添加。每个图层都包括数据(data)、视觉属性映射(aesthetic mapping)、几何类型(geom)、统计(stat)、位置调整(position adjustment)五部分组成。

p <- ggplot(dataframe, aes(yday, EVI, colour=year)

ggplot函数的第一个参数为数据(data)。data一般是数据框(data.frame)，如果不是数据框，将会自动转换成数据框，数据框也可以在图层中指定。data数据框的字段名(colnames)可以直接用于指定视觉属性，aes也可以在图层中指定，字段名可以用引号括起来，也可以不用。

aes的语法aes(x, y, ...)，第一个参数指定x轴的字段，第二个参数指定y轴字段，...代表其他属性，如color, size, shape等。

没有给定任何参数的ggplot()函数构建一个空图形，这个图形可以赋值个一个变量,如p<-ggplot()。赋值命令不会显示图形，R命令行下输入p才打印图形。

ggplot语法

用qplot快速作图

qplot函数是qqplot的简化版，在处理常用的不太复杂的作图任务时可以简化构图语法，好理解，少打字。

学习资源：R for Data Science