如何在使用maps绘制的R地图中添加连续色例图

Question

我正在使用以下R代码，加载maps和RColorBrewer库，创建一个按人口排名颜色编码的世界地图。如下图所示，我使用绿色调色板，较深的绿色表示人口较多。

我想添加一个连续的颜色图例来显示完整的调色板，以表示浅绿色=小人口，深绿色=大人口，但我无法通过maps找到实现方法。请告诉我在我的地图上添加连续的颜色图例（或颜色键/颜色比例尺）的最简单方法是什么？

# Load libraries
library(maps)
library(RColorBrewer)

# Load world data
data(world.cities)

# Calculate world population by country
world.pop = aggregate(x=world.cities$pop, by=list(world.cities$country.etc),
                      FUN=sum)
world.pop = setNames(world.pop, c('Country', 'Population'))

# Create a color palette
palette = colorRampPalette(brewer.pal(n=9, name='Greens'))(nrow(world.pop))

# Sort the colors in the same order as the countries' populations
palette = palette[rank(-world.pop$Population)]

# Draw a map of the world
map(database='world', fill=T, col=palette, bg='light blue')

- Gyan Veda

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那不是使用基本图形吗？你可以在plotrix的?legend或color.legend中使用。 - rawr

感谢您的回复，rawr。这是我目前为止所拥有的：image.plot(legend.only=T, zlim=range(world.pop$Population), col=sort(palette, decreasing=T))。这种方法的问题在于图例出现在地图的顶部。我将尝试使用plotrix中的color.legend并查看其效果。感谢您的建议。 - Gyan Veda

额..这与您的问题无关, 但如果您的目标是绘制人口（相对或绝对）, 那么您的代码中一定有一个错误: 我非常怀疑格陵兰岛是否位于德国和葡萄牙之间! - Jealie

你说得完全正确，Jealie。我正在研究这个问题。感谢你的指出！ - Gyan Veda

Answer 1

在maps包中的世界地图已经有大约30年历史了（例如，包含苏联和南斯拉夫）。

另外，您的代码中存在一个错误，导致格陵兰人口过度密集，如@Jealie所指出（印度的人口比南极洲少）。

您可以使用rworldmap创建一个现代世界地图，并且可以创建一个连续的图例。

library(rworldmap)
library(RColorBrewer)

#get a coarse resolution map
sPDF <- getMap()

#using your green colours
mapDevice('x11') #create a map shaped device
numCats <- 100 #set number of categories to use
palette = colorRampPalette(brewer.pal(n=9, name='Greens'))(numCats)
mapCountryData(sPDF, 
               nameColumnToPlot="POP_EST", 
               catMethod="fixedWidth", 
               numCats=numCats, 
               colourPalette=palette)

您可以通过以下方式更改图例，添加更多标签等：

mapParams <- mapCountryData(sPDF, nameColumnToPlot="POP_EST", catMethod="pretty", numCats=100, colourPalette=palette, addLegend=FALSE)

#add a modified legend using the same initial parameters as mapCountryData               
do.call( addMapLegend, c( mapParams
                          , legendLabels="all"
                          , legendWidth=0.5
))

简单地探讨一下您代码中的问题。这是因为您为world.cities中的国家数量（239）创建了调色板，然后将其应用于maps中世界数据库中多边形的数量（2026）。因此，它可能会被回收利用，并且您的国家颜色与人口没有任何关系。下面的代码演示了您问题的来源。

#find the countries used in the maps world map
mapCountries <- unique( map('world',namesonly=TRUE) )
length(mapCountries)
#[1] 2026
#exclude those containing ':' e.g. "USA:Alaska:Baranof Island"
mapCountries2 <- mapCountries[-grep(':',mapCountries)]
length(mapCountries2)
#[1] 186

#which don't match between the map and world.cities ?
#cityCountries <- unique( world.cities$country.etc )
cityCountries <- world.pop$Country
length(cityCountries)
#[1] 239

#which countries are in the map but not in world.cities ?
mapCountries2[ is.na(match(mapCountries2,cityCountries)) ]
#includes USSR, Yugoslavia & Czechoslovakia

- Andy

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谢谢你周到的回复，Andy！我昨天诊断了这个问题，并意识到在没有使用正则表达式进行一些主要工作的情况下给“maps”上色是不现实的。可能不值得花那么多功夫，所以我会尝试使用“rworldmap”。只是好奇，除了这个包，你还用过其他地图包吗？再次感谢。 - Gyan Veda

我认为rworldmap最适合这种情况，但我有偏见，因为是我写的。sp适用于空间操作，rgdal适用于投影转换，raster适用于网格地图。希望这能帮到你。 - Andy

Answer 2

在SDMTools库中，有一个名为legend.gradient的函数。

将以下代码添加到你的代码末尾，应该能得到你想要的结果：

# Draw a map of the world
map(database='world', fill=T, col=palette, bg='light blue')
x = c(-20, -15, -15, -20)
y = c(0, 60, 60, 0)
legend.gradient(cbind(x = x - 150, y = y - 30), 
                  cols = brewer.pal(n=9, name='Greens'), title = "TITLE", limits = "")

你需要调整x和y坐标，以便将图例放置在所需位置。但是要注意，x和y坐标还会调整框的形状，所以如果只更改legend.gradient函数中的数字，则框的形状不会改变。下面是这段代码应该产生的结果。

- SamPassmore