R语言ggplot2设置scale_fill_gradient2非对称断点与颜色映射问题

需求说明 #

需实现如下规则的非对称相对丰度色阶：

• 0~0.0005区间：黑色渐变到深绿色
• 0.0005~0.001区间：深绿色渐变到绿色
• 0.001~1区间：固定为绿色，且该区间在图例色谱中仅占极小比例

此前尝试使用scale_fill_gradientn和scale_fill_gradient2两种方案，均无法达到预期的色阶占比效果。

实现代码 #

核心逻辑是通过scale_fill_gradientn的values参数自定义数值断点和色条长度的映射关系，而非使用默认的线性映射：

library(ggplot2)
library(scales)

# 基础热图绘制
g <- ggplot(data = df, aes(x=Sample_ID, y=Taxonomy, fill=Relative_abundance)) + 
  geom_tile(width=0.95, height=0.95) + 
  theme(axis.title=element_blank()) + 
  theme(panel.background = element_blank(), legend.position="left", plot.margin=unit(c(1,-0.1,1,1), "cm"))

# 自定义非对称色阶
g + scale_fill_gradientn(
  colors = c("black", "darkgreen", "green", "green"),
  # 自定义数值断点对应色条的位置：0~0.001占色条前91%长度，0.001~1仅占最后9%
  values = rescale(c(0, 0.0005, 0.001, 1), to = c(0, 0.45, 0.91, 1)),
  limits = c(0, 1),
  # 超出范围的数值自动截断到边界，避免出现灰色块
  oob = oob_squish,
  name = "Relative abundance"
)

参数说明 #

• 新增0.001作为数值断点，搭配两个相同的green颜色参数，实现大于0.001的数值全部显示为固定绿色的效果
• values中的to参数可自由调整各区间在色条上的占比：如果需要0.001以上区间占比更小，可将0.91的数值改大，例如改为0.95则0.001~1区间仅占色条最后5%的长度
• oob = oob_squish参数可自动处理超出limits范围的数值，避免因数值溢出导致的填充异常

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Almog Angel