ggplot2地图优化：多边形标签外置、配色图例及轴标签修改求助

需求说明 #

• 将多边形标签置于外部，仅保留数据点在多边形内
• 为多边形添加配色，创建标题为“Statistical Areas”的图例，对应909、910、911的颜色
• 将x轴改为“Longitude”，y轴改为“Latitude”

遇到的问题 #

使用ggrepel包实现标签外置时，出现geom_text_repel缺少x、y、label美学属性的错误，同时收到st_point_on_surface不适用于经纬度数据的警告。

初始代码 #

library(ggplot2)

ggplot(data = stats_shapefile) +
  geom_sf(fill = 'White') +
  geom_sf(data = samples_sf)
  scale_fill_discrete("Statistical Area") +
  geom_sf_text(
    aes(label = Statistica),
    size = 8 / .pt,
    position = "identity"
    )

尝试的ggrepel代码 #

library(ggrepel)

ggplot(data = stats_shapefile) +
  geom_sf(fill = 'White') +
  geom_sf(data = samples_sf) +
  scale_fill_discrete("Statistical Area") +
  geom_sf_text(aes(label = Statistica), size = 8 / .pt) +
  geom_text_repel(
    nudge_x = ifelse(stats_shapefile$Statistica == 6, 1, 0),
    nudge_y = ifelse(stats_shapefile$Statistica == 6, 8, 0)
    ) 

报错信息 #

Error in geom_text_repel():
! Problem while setting up geom.
ℹ Error occurred in the 3rd layer.
Caused by error in compute_geom_1():
! geom_text_repel() requires the following missing aesthetics: x, y, and label.
Run rlang::last_trace() to see where the error occurred.
Warning message:
In st_point_on_surface.sfc(sf::st_zm(x)) :
st_point_on_surface may not give correct results for longitude/latitude data

回溯信息 #

rlang::last_trace()
<error/rlang_error>
Error in `geom_text_repel()`:
! Problem while setting up geom.
ℹ Error occurred in the 3rd layer.
Caused by error in `compute_geom_1()`:
! `geom_text_repel()` requires the following missing aesthetics: x, y, and label.
---
Backtrace:
     ▆
  1. ├─base (local) `<fn>`(x)
  2. └─ggplot2 (local) `print.ggplot2::ggplot`(x)
  3.   ├─ggplot2::ggplot_build(x)
  4.   └─ggplot2 (local) `ggplot_build.ggplot2::ggplot`(x)
  5.     └─ggplot2:::by_layer(...)
  6.       ├─rlang::try_fetch(...)
  7.       │ ├─base::tryCatch(...)
  8.       │ │ └─base (local) tryCatchList(expr, classes, parentenv, handlers)
  9.       │ │   └─base (local) tryCatchOne(expr, names, parentenv, handlers[[1L]])
 10.       │ │     └─base (local) doTryCatch(return(expr), name, parentenv, handler)
 11.       │ └─base::withCallingHandlers(...)
 12.       └─ggplot2 (local) f(l = layers[[i]], d = data[[i]])
 13.         └─l$compute_geom_1(d)
 14.           └─ggplot2 (local) compute_geom_1(..., self = self)

解决方案代码 #

library(ggplot2)
library(ggrepel)
library(sf)

# 提前计算多边形中心点，解决经纬度警告问题
stats_shapefile <- stats_shapefile %>%
  mutate(
    centroid = st_centroid(geometry, of_largest_polygon = TRUE),
    lon = st_coordinates(centroid)[,1],
    lat = st_coordinates(centroid)[,2]
  )

ggplot(data = stats_shapefile) +
  # 多边形按统计编号配色
  geom_sf(aes(fill = factor(Statistica))) +
  # 保留内部数据点
  geom_sf(data = samples_sf, color = "black", size = 2) +
  # 设置图例标题
  scale_fill_discrete(name = "Statistical Areas") +
  # 外置标签，用提前计算的经纬度定位
  geom_text_repel(
    aes(x = lon, y = lat, label = Statistica),
    size = 8 / .pt,
    nudge_x = 0.5, # 可根据实际地图范围调整偏移量
    nudge_y = 0.5,
    min.segment.length = 0 # 强制显示标签与多边形的连接线
  ) +
  # 修改坐标轴名称
  labs(x = "Longitude", y = "Latitude") +
  theme_minimal()

关键修改说明 #

1. 解决geom_text_repel报错：
   这个图层不支持直接读取sf的geometry，必须显式传入x、y坐标和label。通过st_centroid计算多边形中心点的经纬度，作为标签的定位依据。
2. 处理经纬度警告：
   用st_centroid替代默认的st_point_on_surface，后者不适用于地理坐标系（经纬度）数据，st_centroid更适配这类数据的中心点计算。
3. 实现多边形配色与图例：
   在geom_sf中添加aes(fill = factor(Statistica))，把统计区域编号映射为填充色；通过scale_fill_discrete设置图例标题为“Statistical Areas”。
4. 标签外置：
   删除原有的geom_sf_text，改用geom_text_repel，通过nudge_x/nudge_y调整标签偏移量，确保标签在多边形外部，min.segment.length = 0保证标签和多边形的连线始终显示。
5. 修改坐标轴标签：
   直接用labs函数替换默认的坐标轴名称。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Angela Russell