R可視化之美之科研繪圖-19.雷達(dá)圖的實(shí)現(xiàn)及原理

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01 雷達(dá)圖

雷達(dá)圖(Radar Charts)也稱蜘蛛圖或極坐標(biāo)圖爷辙。
雷達(dá)圖一般被用來比較多個(gè)定量變量中哪些變量具有相似數(shù)值,或者每個(gè)變量中有沒有任何異常值苍鲜。此外玷犹,
雷達(dá)圖也可用于查看數(shù)據(jù)集中哪些變量得分較高/低洒疚,是顯示性能表現(xiàn)的理想之選歹颓。
雷達(dá)圖是以從同一點(diǎn)開始的軸上表示的三個(gè)或更多個(gè)定量變量的二維圖表的形式顯示多變量數(shù)據(jù)的圖形方法油湖。軸的相對(duì)位置和角度通常是無信息的。 雷達(dá)圖也稱為網(wǎng)絡(luò)圖撤奸,蜘蛛圖喊括,星圖,蜘蛛網(wǎng)圖郑什,不規(guī)則多邊形,極坐標(biāo)圖或Kiviat圖钝满。它相當(dāng)于平行坐標(biāo)圖申窘,軸徑向排列弯蚜。
雷達(dá)圖和折線圖是是很相似的剃法,只不過坐標(biāo)軸由直線坐標(biāo)軸,變成了極坐標(biāo)軸牵寺。
使用ggplot2繪制雷達(dá)圖恩脂,使用geom_polygon() 函數(shù)或者 geom_path()函數(shù),同時(shí)借助 coord_polar() 俩块,可以實(shí)現(xiàn)圖帶平滑線的圓形雷達(dá)圖浓领。

library(ggplot2)
library(RColorBrewer)

label_data<-data.frame(car=c("Math" , "English" , "Biology" , "Music" , "R-Coding" ),
                    id=c(1:5) ,
                    value=c(12 , 2 ,14 ,20, 18))

AddRow<-c(NA,nrow(label_data)+1,label_data[1,ncol(label_data)])
mydata<-rbind(label_data,AddRow)

myAngle<- 360- 360 * (label_data$id-1) /nrow(label_data)  

ggplot() + 
  geom_polygon(data=mydata,aes(x=id, y=value),color = "black", fill=brewer.pal(7,"Set1")[1],alpha=0.1)+
  geom_point(data=mydata,aes(x=id, y=value),size=5,shape=21,color = 'black', fill=brewer.pal(7,"Set1")[1])+
  coord_polar() + #
  ylim(0,22)+
  theme_light()+
  theme(axis.text.x=element_text(size = 11,colour="black"))

ggplot() + 
  geom_polygon(data=mydata,aes(x=id, y=value),color = "black", fill=brewer.pal(7,"Set1")[1],alpha=0.1)+
  geom_point(data=mydata,aes(x=id, y=value),size=5,shape=21,color = 'black', fill=brewer.pal(7,"Set1")[1])+
  coord_polar() + #
  #coord_radar()+  #
  scale_x_continuous(breaks =label_data$id,labels=label_data$car)+
  ylim(0,22)+
  theme_light()+
  theme(axis.text.x=element_text(size = 11,colour="black",angle = myAngle))

效果如下:

02 多數(shù)據(jù)系列雷達(dá)圖

雷達(dá)圖(radar chart)联贩,又稱蜘蛛網(wǎng)圖(spider plot)捎拯,是一種表現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的強(qiáng)弱的圖表。它將多個(gè)維度的數(shù)據(jù)量映射到坐標(biāo)軸上署照,這些坐標(biāo)軸起始于同一個(gè)圓心點(diǎn),通常結(jié)束于圓周邊緣没隘,將同一組的點(diǎn)使用線連接起來就稱為了雷達(dá)圖禁荸。

label_data<-data.frame(
  car=c("biology" , "english" ,"math" ,  "music" , "R-coding" ),
  id=c(1:5) ,
  v1=sample( 0:20,5, replace=T),
  v2=sample( 0:20,5, replace=T)
)

AddRow<-c(NA,nrow(label_data)+1,label_data[1,ncol(label_data)-1],label_data[1,ncol(label_data)])
mydata<-rbind(label_data,AddRow)

myAngle<- 360- 360 * (label_data$id-1) /nrow(label_data)  

mydata<-melt(mydata,id=c("car", "id"))

ggplot(data=mydata,aes(x=id, y=value,group=variable,fill=variable)) + 
  geom_polygon(colour="black",alpha=0.1)+
  geom_point(size=4,shape=21,color = 'black')+
  coord_radar()+
  #coord_polar() +
  scale_x_continuous(breaks =label_data$id,labels=label_data$car)+
  theme_bw() +
  ylim(0,22)+
  theme(axis.text.x=element_text(size = 11,colour="black",angle = myAngle),
        axis.title=element_text(size=15,face="plain",color="black"),
        axis.text = element_text(size=12,face="plain",color="black"),
        panel.grid.major = element_line(color="grey80"),
        axis.line = element_line(color="black"),
        axis.ticks =  element_line(color="black"))


效果如下:

03 專屬雷達(dá)圖繪圖包fmsb

            #定義繪制圖形的格式
            pcol=rgb(0.2,0.5,0.5,0.9) , pfcol=rgb(0.2,0.5,0.5,0.5) , plwd=4 ,
            
            #自定義網(wǎng)格格式
            cglcol="black", cglty=4 ,axislabcol="grey", caxislabels=seq(0,20,5), cglwd=0.7,
            
            #自定義標(biāo)簽的字體粗細(xì)大小
            vlcex=0.8 )

#加載包
library(fmsb)
#創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)集
data <- as.data.frame(matrix( sample( 2:20 , 10 , replace=T) , ncol=10))
colnames(data) <- c("A" , "B" , "C" , "D" , "E", "F" , "G" , 
                    "H", "I", "J" )
data <- rbind(rep(20,10) , rep(0,10) , data)

#查看數(shù)據(jù)集
data
#作圖
radarchart(data, axistype=1 , 
            pcol=rgb(0.2,0.5,0.5,0.9) , pfcol=rgb(0.2,0.5,0.5,0.5) , plwd=4 , 
            cglcol="grey", cglty=1, axislabcol="grey", caxislabels=seq(0,20,5), 
            cglwd=0.8,
            vlcex=0.8 
)
radarchart(data)

效果如下:


參考資料

《R語言數(shù)據(jù)可視化之美》

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