在ggplot中绘制RDA（素食主义者）答案

【问题标题】：Plotting RDA (vegan) in ggplot在ggplot中绘制RDA（素食主义者）
【发布时间】：2015-08-25 01:26:23
【问题描述】：

我还是 R 的新手，正在尝试学习如何使用库 vegan，我可以使用普通的绘图函数轻松地在 R 中绘制它。当我想在 ggplot 中绘制数据时，就会出现问题。我知道我必须从我创建的列表中提取正确的数据，但是哪些以及如何？我一直在练习的数据集可以在这里下载https://drive.google.com/file/d/0B1PQGov60aoudVR3dVZBX1VKaHc/view?usp=sharing 我用来转换数据的代码是这样的：

library(vegan)
library(dplyr)
library(ggplot2)
library(grid)
data <- read.csv(file = "People.csv", header = T, sep = ",", dec = ".", check.names = F, na.strings=c("NA", "-", "?"))
data2 <- data[,-1]
rownames(data2) <- data[,1]
data2 <- scale(data2, center = T, scale = apply(data2, 2, sd))
data2.pca <- rda(data2)

这给了我一个列表，我可以使用基本的“plot”和“biplot”函数绘制，但我不知道如何在 ggplot 中绘制 PCA 和 biplot。我还想按组为数据点着色，例如性别。任何帮助都会很棒。

【问题讨论】：

标签： r ggplot2 pca vegan

【解决方案1】：

您可以为此使用我的 ggvegan 包。它仍在开发中，但可用于某些类别的对象，包括 rda 和 cca。

假设您可以简单地进行示例数据和分析：

autoplot(data2.pca, arrows = TRUE)

得到你想要的那种双标图。这会产生

您可以通过

获取网站标签

autoplot(data2.pca, arrows = TRUE, geom = "text", legend = "none")

它还显示了如何在需要时隐藏图例（legend.position 采用适合 ggplot2 中相同主题元素的值。

除了使用 autoplot() 方法（还没有！）之外，您没有大量的控制权，但您可以使用 fortify() 以 ggplot2 需要的方式获取数据然后使用其他答案中的想法或研究ggvegan:::autoplot.rda 的代码以了解具体信息。

您需要从 github 安装 ggvegan，因为该软件包尚未在 CRAN 上：

install.packages("devtools")
devtools::install_github("gavinsimpson/ggvegan")

这将为您提供 0.0-6（或更高版本）版本，其中包括一些小的调整，以产生比以前版本更整洁的图。

【讨论】：

【解决方案2】：

ggbiplot 包中有一个 ggbiplot(...) 函数，但它只适用于 prcomp、princomp、PCA 或 lda 类的对象。

plot.rda(...) 只是在 PC1 - PC2 空间中定位每个案例（人）。 biplot.rda(...) 将向量添加到原始数据集中每个变量的 PC1 和 PC2 载荷。事实证明，plot.rda(...) 和 biplot.rda(...) 使用的是汇总 rda 对象产生的数据，而不是 rda 对象本身。

smry <- summary(data2.pca)
df1  <- data.frame(smry$sites[,1:2])       # PC1 and PC2
df2  <- data.frame(smry$species[,1:2])     # loadings for PC1 and PC2
rda.plot <- ggplot(df1, aes(x=PC1, y=PC2)) + 
  geom_text(aes(label=rownames(df1)),size=4) +
  geom_hline(yintercept=0, linetype="dotted") +
  geom_vline(xintercept=0, linetype="dotted") +
  coord_fixed()
rda.plot

rda.biplot <- rda.plot +
  geom_segment(data=df2, aes(x=0, xend=PC1, y=0, yend=PC2), 
               color="red", arrow=arrow(length=unit(0.01,"npc"))) +
  geom_text(data=df2, 
            aes(x=PC1,y=PC2,label=rownames(df2),
                hjust=0.5*(1-sign(PC1)),vjust=0.5*(1-sign(PC2))), 
            color="red", size=4)
rda.biplot

如果您将这些结果与plot(data2.pca) 和biplot(data2.pca) 进行比较，我想您会发现它们是相同的。信不信由你，到目前为止，最难的部分是让文本与箭头正确对齐。

【讨论】：

感谢您的回答@jlhoward，虽然双标图与我从双标图函数中得到的不同 - 有些向量在我的双标图中更长？文字很烦人，我想没有简单的解决方法？
此解决方案的主要问题是轴的纵横比不相等。我自己不使用ggplot2，但它必须有设置纵横比的方法。最好使用scores() 来访问缩放的排序结果——summary() 太复杂了。
看看ggvegan 包在github.com/gavinsimpson/ggvegan 中可能会有所帮助
添加+ coord_fixed() 设置纵横比ratio = 1（默认）以获得正确的纵横比。
@GavinSimpson 好点。更新为添加coord_fixed(...)。我不知道ggvegan

【解决方案3】：

根据@jlhoward，您可以使用同名包中的ggbiplot。那么您唯一需要做的就是将您的rda 结果转换为ggbiplot 已知的prcomp 结果。这是一个函数：

#' Cast vegan::rda Result to base::prcomp
#'
#' Function casts a result object of unconstrained
#' \code{\link[vegan]{rda}} to a \code{\link{prcomp}} result object.
#'
#' @param x An unconstrained \code{\link[vegan]{rda}} result object.
#'
#' @importFrom vegan scores
#' @export
`as.prcomp.rda` <-
    function(x)
{
    if (!is.null(x$CCA) || !is.null(x$pCCA))
        stop("works only with unconstrained rda")
    structure(
        list(sdev = sqrt(x$CA$eig),
             rotation = x$CA$v,
             center = attr(x$CA$Xbar, "scaled:center"),
             scale = if(!is.null(scl <- attr(x$CA$Xbar, "scaled:scale")))
                         scl
                     else
                         FALSE,
             x = scores(x, display = "sites", scaling = 1,
             choices = seq_len(x$CA$rank),
             const = sqrt(x$tot.chi * (nrow(x$CA$u)-1)))),
        class = "prcomp")
}

【讨论】：