R语言绘制DTG图时如何拟合添加高斯平滑曲线

核心逻辑：base R绘图中plot()调用会重置坐标系参数，不要在DTG图层绘制完成后再次调用plot()，直接用lines()在当前激活的DTG坐标系下叠加提前计算好的平滑曲线即可。

实现步骤 #

• 提前计算DTG序列的高斯平滑值，避免绘图过程中坐标系错乱
• 按原有逻辑绘制三层曲线，DTG层plot()执行完成后直接叠加平滑线
• 按需调整平滑参数、线条样式即可

完整可运行代码 #

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# 第一步：预处理DTG平滑值
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# 按温度升序整理DTG数据，避免平滑后曲线乱序
dtg_df <- data.frame(
  temp = data2$Program_Temperature[order(data2$Program_Temperature)],
  dtg = data2$new[order(data2$Program_Temperature)]
)
# 高斯核平滑计算，bandwidth为带宽，值越大曲线越光滑，按需调整
dtg_gauss_smooth <- ksmooth(
  x = dtg_df$temp,
  y = dtg_df$dtg,
  kernel = "normal",
  bandwidth = 5 # 初始参考值，根据实际平滑效果调整
)

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# 第二步：多坐标轴叠图
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par(mar=c(5, 12, 4, 4) + 2)
# 图层1：未扣减重量（左侧第一轴）
plot(data2$Program_Temperature, data2$Unsubtracted_Weight, type = 'l', col = 2,
     xlab = 'Program_Temperature', ylab = 'Unsubtracted_Weight')

# 图层2：未扣减热流（右侧轴）
par(new = TRUE)
# 注意：原代码此处x变量写为data$Program_Temperature，建议统一用data2对应列避免序列错位
plot(data2$Program_Temperature, data2$Unsubtracted_Heat_Flow, type = 'l', col = 3,
     axes = FALSE, xlab = "", ylab = "", lty = 2)
axis(side = 4, at = pretty(range(data2$Unsubtracted_Heat_Flow)))
mtext("Unsubtracted_Heat_Flow", side = 4, line = 2)

# 图层3：DTG（左侧第二轴）
par(new = TRUE)
plot(data2$Program_Temperature, data2$new, type = 'l', col = 4,
     axes = FALSE, xlab = "", ylab = "", lty = 3)
# 叠加DTG高斯平滑曲线，不要重新调用plot()
lines(dtg_gauss_smooth$x, dtg_gauss_smooth$y, col = "darkorange", lwd = 2)
axis(side = 2, at = pretty(range(sort(data2$new))), line = 5)      
mtext("DTG", side = 2, line = 7)

# 可选：添加图例区分曲线
legend("topright",
       legend = c("未扣减重量", "未扣减热流", "原始DTG", "DTG高斯平滑"),
       col = c(2, 3, 4, "darkorange"),
       lty = c(1, 2, 3, 1),
       lwd = c(1, 1, 1, 2),
       bty = "n")

调参注意事项 #

• 平滑带宽bandwidth根据数据温度间隔调整：曲线过毛刺就增大数值，平滑过度丢失峰形特征就减小数值
• 如果需要做多峰高斯拟合而非核平滑，替换ksmooth部分为nls多高斯模型的预测值即可，叠加逻辑完全一致
• 所有图层x轴变量尽量统一来自同一个数据框的温度列，避免温度序列长度、排序不一致导致的曲线错位

原绘图参考效果：

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Samedov Hadiyyatullah