如何绘制含三个同尺寸ggplot2子图且仅显示单个图例的面板？

有两种简洁的方式可以实现单图例+子图同尺寸的需求：

方法一：使用patchwork包（推荐） #

patchwork是专门用于ggplot2图形组合的工具，自带图例收集功能，代码更简洁直观：

首先安装并加载patchwork：

install.packages("patchwork")
library(patchwork)

保留你原来的子图代码，直接组合并收集图例：

library(terra)
library(ggplot2)
library(tidyterra)
v <- vect(system.file("ex/lux.shp", package = "terra"))

p1 <- ggplot(v) +
  geom_spatvector(aes(fill = NAME_2), color = "grey") +
  borders() +
  coord_sf(xlim = c(4, 8), ylim = c(49, 49.5))

p2 <- ggplot(v) +
  geom_spatvector(aes(fill = NAME_2), color = "grey") +
  borders() +
  coord_sf(xlim = c(4, 8), ylim = c(49.5, 50))

p3 <- ggplot(v) +
  geom_spatvector(aes(fill = NAME_2), color = "grey") +
  borders() +
  coord_sf(xlim = c(4, 8), ylim = c(50, 50.5))

# 垂直堆叠子图并合并图例
p1 / p2 / p3 + 
  plot_layout(guides = "collect")

p1 / p2 / p3表示将三个图垂直排列，guides = "collect"会自动把重复的图例合并为一个，子图会自动调整为相同尺寸。你还可以通过plot_annotation()添加整体标题等元素。

方法二：使用gridExtra包（适配原grid.arrange方案） #

如果坚持使用grid.arrange，需要先移除子图的图例，再单独提取图例进行组合：

1. 修改子图，去掉各自的图例：

p1_noleg <- p1 + theme(legend.position = "none")
p2_noleg <- p2 + theme(legend.position = "none")
p3_noleg <- p3 + theme(legend.position = "none")

2. 从任意一个原始子图中提取单个图例：

# 定义提取图例的辅助函数
get_legend <- function(myggplot){
  tmp <- ggplot_gtable(ggplot_build(myggplot))
  leg_index <- which(sapply(tmp$grobs, function(x) x$name) == "guide-box")
  legend <- tmp$grobs[[leg_index]]
  return(legend)
}

single_legend <- get_legend(p1)

3. 组合无图例的子图和单独的图例：

library(gridExtra)
grid.arrange(
  arrangeGrob(p1_noleg, p2_noleg, p3_noleg, ncol = 1),
  single_legend,
  ncol = 2,
  widths = c(4, 1) # 调整主图区域与图例的宽度比例，确保子图尺寸一致
)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tpellirn