R语言绘图|气泡图

气泡图属于散点图的一种形式，当需要反映多个连续变量时，使用气泡图具有较好的效果。本文以R语言中的ggplot2为例展示气泡图（Bubble plot）^[1]的绘制过程。效果如下图所示：

1、数据准备

以gapminder包中关于全球一百多个国家或地区的预期寿命(lifeExp)、人口数量(pop)、人均GDP(gdpPercap)的面板数据为例。

#install.packages("RColorBrewer")
#install.packages("gapminder")
#install.packages("ggplot2")
library(RColorBrewer)
library(gapminder)
library(ggplot2)

mydata <- subset(gapminder, year == "2007") #以2007年数据为例
head(mydata)
# A tibble: 6 x 6
#  country     continent  year lifeExp      pop gdpPercap
#  <fct>       <fct>     <int>   <dbl>    <int>     <dbl>
#1 Afghanistan Asia       2007    43.8 31889923      975.
#2 Albania     Europe     2007    76.4  3600523     5937.
#3 Algeria     Africa     2007    72.3 33333216     6223.
#4 Angola      Africa     2007    42.7 12420476     4797.
#5 Argentina   Americas   2007    75.3 40301927    12779.
#6 Australia   Oceania    2007    81.2 20434176    34435.
str(mydata)
#tibble [142 x 6] (S3: tbl_df/tbl/data.frame)
# $ country  : Factor w/ 142 levels "Afghanistan",..: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
# $ continent: Factor w/ 5 levels "Africa","Americas",..: 3 4 1 1 2 5 4 3 3 4 ...
# $ year     : int [1:142] 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 ...
# $ lifeExp  : num [1:142] 43.8 76.4 72.3 42.7 75.3 ...
# $ pop      : int [1:142] 31889923 3600523 33333216 12420476 40301927 20434176 8199783 708573 150448339 10392226 ...
# $ gdpPercap: num [1:142] 975 5937 6223 4797 12779 ...

2、图形绘制

2.1 基础图形绘制。将gdpPercap作为x轴变量，lifeExp作为y轴变量，pop映射到size，continent映射到fill，分别做为大小填充和颜色填充。

ggplot(mydata, aes(x=gdpPercap, y=lifeExp, size = pop, fill = continent)) +
  geom_point(shape = 21, color = "black") + 
  theme_bw()

2.2 调整size和fill的映射大小及颜色。

ggplot(mydata, aes(x=gdpPercap, y=lifeExp, size = pop, fill = continent)) +
  geom_point(shape = 21, color = "black") + 
  scale_size(range = c(.1, 18)) + #调整size大小
  scale_fill_brewer(palette = "Set3") + 
  theme_bw()+ 
  labs(x ="Per.GDP", y = "lifeExp", size = "Population", fill = "Continent")

2.3 移除size图例或fill图例。通过在scale_size() 函数或scale_fill_brewer() 内添加guide = "none" 参数，达到移除一个或者两个图例的目的。

#移除size图例
ggplot(mydata, aes(x=gdpPercap, y=lifeExp, size = pop, fill = continent)) +
  geom_point(shape = 21, color = "black") + 
  scale_size(range = c(.1, 18), guide = "none") + 
  scale_fill_brewer(palette = "Set3") + 
  theme_bw()+ 
  labs(x ="Per.GDP", y = "lifeExp", size = "Population", fill = "Continent")

#移除fill图例
ggplot(mydata, aes(x=gdpPercap, y=lifeExp, size = pop, fill = continent)) +
  geom_point(shape = 21, color = "black") + 
  scale_size(range = c(.1, 18)) + 
  scale_fill_brewer(palette = "Set3", guide = "none") + 
  theme_bw()+ 
  labs(x ="Per.GDP", y = "lifeExp", size = "Population", fill = "Continent")

2.4 移除所有图例。添加theme(legend.position = "none") 图层。

ggplot(mydata, aes(x=gdpPercap, y=lifeExp, size = pop, fill = continent, color = continent)) +
  geom_point(shape = 21, color = "black") + 
  #scale_size_area() + 
  scale_size(range = c(.1, 18)) + 
  #ggrepel::geom_text_repel(aes(label = country, color = continent), show.legend = FALSE, color = "black") + 
  #ggrepel::geom_text_repel(aes(label = country),color = "black",max.overlaps = 30) + #添加标签
  scale_fill_brewer(palette = "Set3") + 
  theme_bw()+ 
  labs(x ="Per.GDP", y = "lifeExp", size = "Population", fill = "Continent") + 
  theme(legend.position = "none")

3、其他

更多绘图方法可查看公众号其他推文。此外，关于ggplot2绘制散点图可进一步阅读R语言绘图|散点图与回归拟合曲线。

如有帮助请多多点赞哦！

参考资料