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用R中的ggplot2绘制光谱数据（矩阵）

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我需要绘制一个光谱数据矩阵，这些行由2个因子变量分组，使用R中的 ggplot2 （或 lattice ）包，因为它具有分面功能 .

考虑从 pls 包中获得带有光谱数据（矩阵） DS$NIR 的数据框 DS ：

library(pls)
data(gasoline)
DS <-gasoline

让我们添加一些分组变量：

set.seed(0)
DS$Type <- as.factor(sample(c("Training set","Validation set","Others"),
                            nrow(DS),
                            replace = TRUE))

DS$Group <- cut(DS$octane,
                   breaks = c(80,86,88,90),
                   labels = c("Low","Medium","High"))

并查看数据：

str(DS)

'data.frame':   60 obs. of  4 variables:
 $ octane: num  85.3 85.2 88.5 83.4 87.9 ...
 $ NIR   : AsIs [1:60, 1:401] -0.050193 -0.044227 -0.046867 -0.046705 -0.050859 ...
  ..- attr(*, "dimnames")=List of 2
  .. ..$ : chr  "1" "2" "3" "4" ...
  .. ..$ : chr  "900 nm" "902 nm" "904 nm" "906 nm" ...
 $ Type  : Factor w/ 3 levels "Others","Training set",..: 1 2 3 3 1 2 1 1 3 3 ...
 $ Group : Factor w/ 3 levels "Low","Medium",..: 1 1 3 1 2 1 3 3 3 3 ...

我需要将 DS$NIR 的每一行绘制为单独的一行 . X轴值可以通过以下方式提取：

x <- as.numeric(gsub(" nm", "", dimnames(DS$NIR)[[2]]))

  • 线颜色应取决于因子 Group 的等级 .

  • 线条应该是半透明的 .

  • 每个颜色组（即每个级别的因子 Group ）都应该有一条实心的不透明线，表示该组的平均值（或中值） .

  • 应将每个级别的因子 Type 绘制在单独的方面中 .

我发现了一个example，如何绘制光谱数据，但是我很难理解并使代码适应我的情况 .

r matrix plot ggplot2

1 回答

  • 1

    在绘图之前，您的数据存在两个主要问题 .

    首先，NIR列是一些奇怪的矩阵，它与其他函数不能很好地兼容 . 我们来解决这个问题：

    DS <- cbind(DS, as.data.frame(unclass(DS$NIR)))
DS$NIR <- NULL

    现在，数据很宽，而不是很长 . 让我们用一些 dplyr 和 tidyr 解决这个问题：

    library(dplyr)
library(tidyr)    
graphdat <- DS %>% mutate(row = row_number()) %>%
                   gather(nm, value, -octane, -Type, -Group, -row) %>% 
                   mutate(nm = extract_numeric(nm))

    现在很容易绘制：

    library(ggplot2)
ggplot(graphdat, aes(x = nm, y = value, group = row, color = Group)) + 
    geom_line() +
    facet_grid(Type~.)

    enter image description here

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