如何利用ggplot2的fill与color功能为观测值折线自动添加图例？

我来帮你搞定观测值折线的图例问题，同时给你一些代码优化的小技巧，让你的代码更简洁易读～

核心需求：给观测值折线添加图例 #

你当前的观测值折线没有图例，是因为它的aes()里没有将任何视觉属性（比如线型、颜色）映射到一个变量——ggplot只会为映射到变量的属性生成图例条目。解决方法很简单：把线型（或者颜色）映射到一个固定的字符串（比如“观测值”），然后手动指定对应的线型样式和标签。

优化后的完整代码 #

# 创建模拟数据集
set.seed(2019)
myDf = data.frame(time = rep(seq(1,5),2), 
                  smax = rnorm(n = 10, mean = 10,sd = 2), 
                  mean = rnorm(n = 10, mean = 5, sd = .8), 
                  smin = rnorm(n = 10, mean = 1, sd = .001), 
                  obser= rep(rnorm(n = 5, mean = 5, sd = 2),2), 
                  type = rep(x = c(1,2),each = 5)) %>%
  # 提前修改factor的levels和标签，避免后续重复指定
  mutate(type = factor(type, levels = c(1,2), labels = c("Model A", "Model B")))

# 使用ggplot2绘图
myDf %>% ggplot(aes( x = time, fill = type)) + 
  geom_ribbon(aes(ymin = smin, ymax = smax), alpha = .25 ) + 
  geom_line(aes(y = mean, color = type), size = 1.2) + 
  # 关键修改：将linetype映射到固定字符串，同时固定颜色为黑色
  geom_line(aes(y = obser, linetype = "观测值"), color = "black", size = .8) + 
  labs(x = "Time", y = "") + 
  theme_bw() + 
  scale_x_continuous(breaks = seq(from = 0, to = 5, by = .25)) + 
  # 因为提前修改了type的标签，这里只需要指定颜色值即可
  scale_color_manual(values = c("#542788","#b35806")) + 
  scale_fill_manual(values = c("#542788","#b35806"))+ 
  # 添加观测值的线型图例
  scale_linetype_manual(values = 2, labels = "观测值") +
  theme(legend.position = "bottom" , legend.title = element_blank())

代码优化说明 #

1. 提前处理factor标签：用mutate()直接把type的levels和labels设置好，这样后续的scale_color_manual和scale_fill_manual就不用重复指定labels参数了，代码更简洁。
2. 简化aes映射：原来的aes(fill = factor(type))可以直接改成fill = type，因为已经提前把type转成带标签的factor了。
3. 图例统一控制：通过scale_linetype_manual给观测值折线添加图例，同时保持它的黑色虚线样式，这样三个图例（填充、颜色、线型）会自动合并到一起，布局更整齐。

这样修改后，你就能看到标注为“观测值”的图例条目，同时代码也更干净啦～

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hugo