資料點的符號、顏色與大小

在畫圖時最常見的需求就是依據不同的資料，指定資料點的符號、顏色與大小，以下介紹一些基本的使用方式。

資料點符號

plot 預設會使用圓圈來標示資料點，我們可以透過 pch 參數來使用不同的資料點符號，可用的符號如下：

r-basic-plotting-tools-pch-1

假設要將符號設定為實心的圓點（編號 16），可以執行：

plot(x = Veg$BARESOIL, y = Veg$R,
  xlab = "Exposed soil",
  ylab = "Species richness", main = "Scatter plot",
  xlim = c(0, 45), ylim = c(4, 19), pch = 16)

vegetation 的資料是從 8 個斷面（transect）中所蒐集到的，如果我們想在圖形上區分出不同斷面的資料分佈，我們可以將 pch 直接指定為斷面的編號，這樣就可以用不同的符號表示不同的斷面，首先先檢查一下斷面的實際資料：

Veg$Transect

輸出為

 [1] 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3
[20] 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5
[39] 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8
[58] 8

由於斷面的資料剛好是從 1 到 8 的數字，而這些數字也都有對應到 pch 的符號，所以可以不需要做額外的轉換，直接就可以指定給 pch：

plot(x = Veg$BARESOIL, y = Veg$R,
  xlab = "Exposed soil", ylab = "Species richness",
  main = "Scatter plot", xlim = c(0, 45),
  ylim = c(4, 19), pch = Veg$Transect)

畫出的圖形為

r-basic-plotting-tools-scatterplot-3

這種用資料的數值來指定 pch 的方式有一些地方要注意：

  • 如果 Veg$Transect 的數值是從 0 開始編號的話（0、1、2、⋯⋯），就不能直接將 Veg$Transect 指定給 pch，否則所有編號為 0 的資料會畫不出來。
  • 如果 Veg$Transect 的資料長度跟 Veg$BARESOIL 與 Veg$R 不同的話，會造成畫出來的資料點符號錯誤。假設 Veg$Transect 的資料長度，R 會在資料長度不夠時，自動重複使用 Veg$Transect 的資料，而在我們這個例子中，所有變數的資料長度都相同，所以沒有這樣的問題。
  • pch 只能接受整數的資料，如果指定為 factor 的話，會出現錯誤。

如果我們需要依照資料的年份來指定資料點符號的話，步驟就會比較複雜，因為一般的年份（例如 1967）沒有剛好對應的 pch 數值，所以還要另外在建立一個數值向量來指定資料點符號。

假設我們要將資料依據年份（Veg$Time）來區分，把 1974 年以前的資料跟 1974 年以後的資料分開，分別用編號 1 與 16 的符號來表示資料點，則操作步驟如下：

Veg$Time2 <- Veg$Time
Veg$Time2 [Veg$Time <= 1974] <- 1
Veg$Time2 [Veg$Time > 1974] <- 16
Veg$Time2

輸出為

 [1]  1  1  1  1 16 16 16  1  1  1  1 16 16
[14] 16  1  1  1  1 16 16 16 16  1  1  1  1
[27] 16 16 16 16  1  1  1  1 16 16 16 16  1
[40]  1  1  1 16 16 16 16  1  1  1 16 16 16
[53]  1  1  1 16 16 16

這裡先建立一個 Veg$Time 向量，其內容就是每一筆資料所對應的 pch 值，接著就可以使用這個向量來指定資料點的符號：

plot(x = Veg$BARESOIL, y = Veg$R,
  xlab = "Exposed soil",
  ylab = "Species richness", main = "Scatter plot",
  xlim = c(0, 45), ylim = c(4, 19),
  pch = Veg$Time2)

畫出來的圖形為

r-basic-plotting-tools-scatterplot-4

關於 pch 的詳細說明，可以參考 points 線上手冊：

?points

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