使用ggplot2的geom_sf绘制空间地图时为何点位颜色图例无法显示？

问题根源 #

• 图例缺失的核心原因：直接将手动生成的颜色向量传入geom_sf()的color静态参数，未通过ggplot的美学机制绑定数据列。ggplot仅对绑定到数据列的美学映射生成图例，静态传值无法建立颜色与对应维度的关联，因此不会渲染图例。
• 此前调整图例位置的代码不生效，是因为不存在可渲染的图例对象，参数调整没有作用载体。

具体修复步骤 #

• 在点位数据集中新增一列，作为颜色对应的映射维度（可设置为分类变量，也可设置为连续数值变量）
• 在geom_sf()的mapping = aes()参数中，将新增列绑定到color美学上，替换原来直接传颜色向量的写法
• 搭配对应类型的色阶调整函数，让配色逻辑和原代码的自定义色板匹配
• 待图例正常生成后，调整图例位置的主题代码就会正常生效。

修改后的可运行代码 #

library(rgeos)
library(sf)
library(rnaturalearth)
library(rnaturalearthdata)
library(dplyr)
library(ggplot2)
library(ggrepel)

theme_set(
  theme_bw() +
    theme(panel.background = element_rect(fill = "azure"),
          panel.grid.major = element_blank(),
          axis.title = element_blank(),
          axis.text = element_text(size = 8))
)

world <- rnaturalearth::ne_countries(scale = 'medium', returnclass = "sp")
box_cut <- bbox2SP(n = 90, s = -90, w = -70, e = 120, proj4string = world@proj4string)
world_crop <- gDifference(world, box_cut)

pacific_crop <- world_crop %>% 
  st_as_sf() %>% 
  st_shift_longitude() %>% 
  st_crop(c(xmin = st_bbox(.)[["xmin"]],
            xmax = st_bbox(.)[["xmax"]],
            ymin = -50,
            ymax = 30))

tiny_countries <- rnaturalearthdata::tiny_countries50 %>% 
  st_as_sf() %>%
  st_shift_longitude() %>% 
  st_crop(c(xmin = 120, xmax = 250, ymin = -50, ymax = 30)) %>% 
  bind_cols(st_coordinates(.) %>% as.data.frame()) %>%
  # 新增颜色对应的连续映射变量，取值范围与色阶匹配
  mutate(color_val = seq(0, 1, length.out = nrow(.)))

rbPal <- colorRampPalette(c('red','blue'))

ggplot() +
  geom_sf(data = pacific_crop) +
  # 通过aes绑定颜色映射，替换原来直接传Col的静态写法
  geom_sf(data = tiny_countries, 
          mapping = aes(color = color_val),
          size = 2, 
          show.legend = "point") +
  # 匹配原自定义红-蓝色阶，自动生成连续图例
  scale_color_gradient(low = "red", high = "blue") +
  # 此时图例正常渲染，位置调整代码可正常生效
  theme(legend.position = c(.5,.5))

补充说明 #

• 若需要展示分类点位图例，只需将映射的连续变量替换为对应分类文本列，搭配scale_color_manual(values = Col)即可生成分类图例。
• 只要美学映射绑定正确，所有图例相关的调整（位置、标题、样式）均可正常生效。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tea Tree