如何在同比折线图中使用单日数据（R语言ggplot2实现）

我有一份1989年至2023年的某地区日均气温数据集，示例数据如下：

DATE   MAX   ATT TEMP
1  1989-01-04  33.8       26.2
2  1989-01-06  41.0       29.6
3  1989-01-09  43.5     * 38.5
4  1989-02-05  39.6     * 35.6
5  1989-02-25  41.0     * 36.1
6  1989-02-26  49.1       40.6
7  1989-03-04  60.4     * 57.9
8  1989-03-07  63.3       49.8
9  1989-03-09  64.4     * 54.0
10 1989-03-13  55.4     * 46.5

需求是用TEMP变量绘制每年一条折线的单日粒度同比折线图，展示所有有记录的单日数据。但尝试过程中遇到两个问题：

• 初始ggplot2代码生成的图未按年份拆分折线，仅按年份着色
• 尝试按年中日（一年中的第几天）处理时，因闰年及数据非均匀分布失败

初始代码：

library(ggplot2)

weather = read.csv("<FILE>")

weather$MonthN <- as.numeric(format(as.Date(weather$DATE_FORMAT),"%m")) # Month's number
weather$Month  <- months(as.Date(weather$DATE_FORMAT), abbreviate=TRUE) # Month's abbr.
weather$Year <- (format(as.Date(weather$DATE_FORMAT),"%Y")) # Year's number

ggplot(data = weather, aes(x = DATE, 
                            y = TEMP, group=Year, shape = Year, colour=Year)) +
  geom_line() +
  labs(x="Month", colour="Year") +
  theme_classic()

核心问题是初始代码用完整日期作为x轴，不同年份的日期是独立离散值，无法实现同比对齐。以下是修正后的实现：

library(ggplot2)
library(dplyr)

# 读取数据（替换为你的文件路径）
weather <- read.csv("<FILE>", stringsAsFactors = FALSE)

# 预处理日期：转换格式、生成同比对齐标识、处理闰年
weather <- weather %>%
  mutate(
    DATE = as.Date(DATE),
    # 生成统一的月-日字符串，作为同比对齐的x轴依据
    day_label = format(DATE, "%m-%d"),
    # 将闰年2月29日映射到2月28日，避免孤立刻度
    day_label = ifelse(day_label == "02-29", "02-28", day_label),
    Year = format(DATE, "%Y")
  )

# 绘制同比折线图
ggplot(data = weather, aes(x = day_label, y = TEMP, group = Year, colour = Year)) +
  geom_line(na.rm = TRUE) +
  # 优化x轴刻度：仅显示每月第一天，避免拥挤
  scale_x_discrete(
    breaks = c("01-01", "02-01", "03-01", "04-01", "05-01", "06-01",
               "07-01", "08-01", "09-01", "10-01", "11-01", "12-01"),
    labels = c("Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun",
               "Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec")
  ) +
  labs(x = "日期", y = "日均气温", colour = "年份") +
  theme_classic() +
  # 可选：年份过多时将图例移至底部，避免遮挡
  theme(legend.position = "bottom")

关键说明 #

1. 同比对齐：用%m-%d格式的字符串作为x轴，让不同年份的同一天在x轴上处于同一位置，实现折线的同比对比
2. 闰年处理：将闰年的2月29日映射到2月28日，避免出现无其他年份数据的孤立刻度点
3. 折线拆分：通过group = Year确保每个年份的点连接成独立折线，colour = Year用于区分不同年份
4. x轴优化：只保留每月第一天作为刻度，解决单日刻度过多导致的拥挤问题

内容的提问来源于stack exchange，提问作者wildkoala