如何用ggmagnify和ggplot2制作地图的放大嵌入图？

问题场景 #

在Tidytuesday龙卷风数据集分析中，已完成美国基础地图绘制，尝试用ggmagnify包的geom_magnify添加德克萨斯州的放大嵌入图时，出现报错无法生成预期效果。

原报错代码 #

tornados_acrros_us + geom_magnify(from = us_geo_data %>% filter(abb == "TX"),
                                  to =  c(-125, -98, 10, 30))

报错信息 #

Warning messages:
1: In min(from$x) : No missing arguments for min; Returning inf
2: In min(from$y) : No missing arguments for min; Returning inf
3: In max(from$x) : No missing arguments for max; Returning -inf
4: In max(from$y) : No missing arguments for max; Returning -inf
5: Removed 51 rows containing missing values (`geom_magnify()`). 

报错原因 #

geom_magnify的from参数仅接受**坐标范围向量（xmin, xmax, ymin, ymax）**或包含x/y列的数据框，而传入的是sf格式地理数据（含geometry列），函数无法从中提取有效坐标范围，导致min/max计算异常，最终报错。

解决方案 #

步骤1：提取德州边界框坐标 #

用st_bbox()从德州的sf对象中提取边界框，转换为向量作为from参数：

tx_bbox <- st_bbox(us_geo_data %>% filter(abb == "TX")) %>% as.vector()

步骤2：调整放大图放置位置 #

修改to参数的坐标范围，确保放大图放在主地图空白区域（避免重叠）：

tornados_acrros_us + 
  geom_magnify(from = tx_bbox,
               to = c(-100, -85, 20, 35))

完整可运行代码 #

library(tidyverse)
library(sf)
library(maps)
library(ggthemes)
library(ggmagnify)

# 读取数据集
tornados <- readr::read_csv('https://raw.githubusercontent.com/rfordatascience/tidytuesday/master/data/2023/2023-05-16/tornados.csv')

# 构建州名与缩写映射
state_names_df <- tibble(state = state.name) %>%
  bind_cols(tibble(abb = state.abb)) %>% 
  bind_rows(tibble(state = "District Of Columbia", abb = "DC")) %>%
  as.data.frame()

# 获取美国州地理数据
maps_states_df <- st_as_sf(map("state", plot = FALSE, fill = TRUE)) %>%
  mutate(ID = str_to_title(ID)) 

us_geo_data <- state_names_df %>%
  left_join(maps_states_df, by = c("state" = "ID"))

# 绘制基础美国地图
tornados_acrros_us <- ggplot(us_geo_data) +
  geom_sf(aes(geometry = geom), linewidth = 0.1) +
  geom_point(data = tornados %>% filter(!st %in% c("VI", "DC", "AK", "PR", "HI")), aes(x = slon, y = slat), size = 0.2, color = "darkgreen", alpha = 0.2) +
  ggthemes::theme_map()

# 提取德州边界框并添加放大嵌入图
tx_bbox <- st_bbox(us_geo_data %>% filter(abb == "TX")) %>% as.vector()
tornados_acrros_us + 
  geom_magnify(from = tx_bbox,
               to = c(-100, -85, 20, 35))

效果说明 #

运行代码后，主地图下方偏右区域会显示德州的放大图，同时保留龙卷风点的可视化效果，实现预期的嵌入放大功能。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mzkrc