如何合并两个ggplot地图并共用一个图例与配色方案？

我已经创建并合并了两张ggplot地图，分别展示1998-2020年实际GDP_pdiff数据和2021-2040年预测GDP_pdiff数据，现在想让两张图共用一个图例且使用相同配色方案，需要做哪些修改？

原绘图代码：

# 绘制1998-2020年实际数据地图
mapplot_temp = ggplot(map_preds20, aes(x = long, y = lat, group = group)) +
 geom_polygon(aes(fill = GDP_pdiff), colour = "black")
mapplot1 = mapplot_temp + scale_fill_gradient(name = 'GDP per capita change %', low = 
'red', high = 'yellow', na.value = 'grey') +
  theme_bw() +
  theme(panel.border = element_blank(),
    panel.grid = element_blank(),
    axis.text.x = element_blank(),
    axis.text.y = element_blank(),
    axis.title.x = element_blank(),
    axis.title.y = element_blank(),
    axis.ticks = element_blank(),
    plot.title = element_text(hjust = 0.5, size = 20, face = "bold"))

# 绘制2021-2040年预测数据地图
mapplot_temp2 = ggplot(map_preds40, aes(x = long, y = lat, group = group)) +
  geom_polygon(aes(fill = GDP_pdiff), colour = "black")
mapplot2 = mapplot_temp2 + scale_fill_gradient(name = 'GDP per capita change % ($)', low = 'red', high = 'yellow', na.value = 'grey') +
  ggtitle('Predicted GDP per capita change') +
  theme_bw() +
  theme(panel.border = element_blank(),
    panel.grid = element_blank(),
    axis.text.x = element_blank(),
    axis.text.y = element_blank(),
    axis.title.x = element_blank(),
    axis.title.y = element_blank(),
    axis.ticks = element_blank(),
    plot.title = element_text(hjust = 0.5, size = 20, face = "bold"))

# 合并两张图
mapplot1 + mapplot2

修改方案 #

要实现共用图例和统一配色，需要做到统一颜色映射范围、统一图例名称，并合并图例显示，具体步骤如下：

1. 计算全局数值范围
   两张图的GDP_pdiff数值范围可能不同，直接用各自的范围会导致颜色对应的数据值不一致。先计算两个数据集的全局最小/最大值：

   # 计算GDP_pdiff的全局范围（忽略NA值）
   global_min <- min(c(map_preds20$GDP_pdiff, map_preds40$GDP_pdiff), na.rm = TRUE)
   global_max <- max(c(map_preds20$GDP_pdiff, map_preds40$GDP_pdiff), na.rm = TRUE)
   

2. 统一颜色映射与图例名称
   为两张图的scale_fill_gradient指定相同的limits（全局范围）和图例名称，确保配色逻辑完全一致：

   • 修改mapplot1的颜色刻度：

     mapplot1 = mapplot_temp + 
       scale_fill_gradient(
         name = '人均GDP变化率(%)',  # 统一图例名称
         low = 'red', 
         high = 'yellow', 
         na.value = 'grey',
         limits = c(global_min, global_max)  # 绑定全局数值范围
       ) +
       ggtitle('1998-2020年实际人均GDP变化') +  # 补充实际数据的标题
       theme_bw() +
       theme(panel.border = element_blank(),
             panel.grid = element_blank(),
             axis.text.x = element_blank(),
             axis.text.y = element_blank(),
             axis.title.x = element_blank(),
             axis.title.y = element_blank(),
             axis.ticks = element_blank(),
             plot.title = element_text(hjust = 0.5, size = 20, face = "bold"))
     

   • 修改mapplot2的颜色刻度（统一名称和范围，暂时隐藏图例）：

     mapplot2 = mapplot_temp2 + 
       scale_fill_gradient(
         name = '人均GDP变化率(%)',  # 和mapplot1保持一致
         low = 'red', 
         high = 'yellow', 
         na.value = 'grey',
         limits = c(global_min, global_max)
       ) +
       ggtitle('2021-2040年预测人均GDP变化') +
       theme_bw() +
       theme(panel.border = element_blank(),
             panel.grid = element_blank(),
             axis.text.x = element_blank(),
             axis.text.y = element_blank(),
             axis.title.x = element_blank(),
             axis.title.y = element_blank(),
             axis.ticks = element_blank(),
             plot.title = element_text(hjust = 0.5, size = 20, face = "bold"),
             legend.position = "none")  # 隐藏该图的图例
     

3. 合并并显示单个图例
   直接合并两张图即可，此时只会显示mapplot1的图例，且配色完全统一：

   mapplot1 + mapplot2
   

   如果你使用patchwork包，也可以用plot_layout(guides = 'collect')自动合并图例（无需手动隐藏某张图的图例）：

   library(patchwork)
   mapplot1 + mapplot2 + plot_layout(guides = 'collect')
   

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joe