在R绘图中每个数据点出现8条误差棒的原因排查

问题描述 #

尝试在R中绘制两个位点（"control"和"active site"）的Pb同位素比值（²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁷Pb）平均值图，希望每个数据点显示4条代表标准差的误差棒（x轴正负、y轴正负）。已在Excel中计算好平均值与标准差，字段名分别为avg206Pb207Pb、sd206Pb207Pb、avg208Pb207Pb、sd208Pb207Pb。此前代码处理其他数据正常，但现在每个数据点出现8条误差棒，且误差棒末端无垂直短线，需排查问题原因。

数据 #

原代码 #

pbratiofourwayerror$site <- factor(
  pbratiofourwayerror$site, 
  levels = c("activesite","control")
)

a <- ggplot(
  pbratiofourwayerror, 
  aes(x=avg208Pb207Pb, y=avg206Pb207Pb)
) + 
geom_point(
  aes(color=site, shape=site), 
  size=5
) + 
scale_shape_manual(values=c(15,19)) +
xlab(expression(""^208*"Pb"*"/"^"207"*Pb)) + 
ylab(expression(""^206*"Pb"*"/"^"207"*Pb)) + 
theme_classic() + 
geom_errorbarh(
  aes(
    xmax = avg208Pb207Pb + sd208Pb207Pb, 
    xmin = avg208Pb207Pb - sd208Pb207Pb, 
    color=site
  ), 
  height=0.25
) + 
geom_errorbar(
  aes(
    ymin=avg206Pb207Pb-sd206Pb207Pb, 
    ymax=avg206Pb207Pb+sd206Pb207Pb, 
    color=site
  ), 
  width=0.25
)

a

问题分析与解决 #

1. 8条误差棒的原因 #

数据中第一个位点名称为"active site"（含空格），但设置因子水平时写的是"activesite"（无空格），两者不匹配。这导致ggplot无法正确识别分组，将每个位点的误差棒重复绘制两次，最终每个数据点出现8条误差棒（x/y方向各4条）。

2. 误差棒末端无短线的原因 #

geom_errorbarh的height参数和geom_errorbar的width参数设置过大：y轴范围仅在1.24-1.26之间，height=0.25远超出该范围；x轴范围在2.52-2.53之间，width=0.25也远大于刻度间隔，导致末端短线被拉伸至不可见。

修正后的代码 #

# 修正因子水平，匹配数据中的site名称
pbratiofourwayerror$site <- factor(
  pbratiofourwayerror$site, 
  levels = c("active site","control")
)

a <- ggplot(
  pbratiofourwayerror, 
  aes(x=avg208Pb207Pb, y=avg206Pb207Pb)
) + 
geom_point(
  aes(color=site, shape=site), 
  size=5
) + 
scale_shape_manual(values=c(15,19)) +
xlab(expression(""^208*"Pb"*"/"^"207"*Pb)) + 
ylab(expression(""^206*"Pb"*"/"^"207"*Pb)) + 
theme_classic() + 
# 调小height参数，显示水平误差棒末端短线
geom_errorbarh(
  aes(
    xmax = avg208Pb207Pb + sd208Pb207Pb, 
    xmin = avg208Pb207Pb - sd208Pb207Pb, 
    color=site
  ), 
  height=0.001
) + 
# 调小width参数，显示垂直误差棒末端短线
geom_errorbar(
  aes(
    ymin=avg206Pb207Pb-sd206Pb207Pb, 
    ymax=avg206Pb207Pb+sd206Pb207Pb, 
    color=site
  ), 
  width=0.001
)

a

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Megan Reaves