R语言数据地图——美国地图

之前有过一段时间，特别热衷于数据地图，也分享很多篇关于地图制作的教程（涉及到各种作图软件），但大多是整理拼凑，自己发挥的不多。

最近在看哈德利.威科姆的那本火遍全球的R语言数据可视化经典教程——《ggplot2——数据分析与图形艺术》。书内虽然关于数据地图的内容很少，但是ggplot所渗透的可视化图层理念实在让人叹为观止。

书中完全将复杂的地图图表语言拆解成常规图表思维，通过图层叠加、分组填色、空间映射，让我对地图这种深度可视化形式有了更多深入的理解。

今天这一篇主要分享美国地图的绘图代码，同样是我们之前分享世界地图、中国地图时的代码（局部地方有小改动）。

之前迟迟没有找到好用的美国全境的地理信息数据，最近终于在某网站上找到了。（虽然R语言的Map包中存有可以用的美国地图，但是自己还是喜欢用自定义方式来做）。

平台环境：

R x64 3.31/Rstudio 0.99.903/ggplot2 2.1.0

关于包的安装及加载更新问题，昨天的教程已经讲得很清楚了。

以下是代码步骤：

1、加载代码运行所需的环境包

library(ggplot2)

library(plyr)

library("maptools")

2、读取并转化美国各州地理信息数据（该数据会共享在魔方学院的QQ群里）

American_map <-readShapePoly("C:/rstudy/USA_map/STATES.SHP") #将地理信息数据导入R环境

x <- American_map@data         #读取行政信息

xs <- data.frame(x,id=seq(0:50)-1)  #共51个形状

American_map1 <- fortify(American_map) #转化为数据框

American_map_data <- join(American_map1, xs, type = "full") #合并两个数据框

3、读取业务指标数据（该文件也会打包分享）

该数据文件是.CSV格式的，可以用excel直接打开替换指标数据即可，然后另存为.CSV格式。

mydata <- read.csv("C:/rstudy/USA_map/USA_data.csv")#读取业务指标数据，csv格式

4、将地理数据与业务指标数据合并为作图数据（数据框）

American_data <- join(American_map_data, mydata, type="full") #合并两个数据框

5、地图映射代码（ggplot2包所支持的ggplot函数，感兴趣可以自行探索，若不感兴趣，直接忽略跑代码即可）。

ggplot(American_data, aes(x = long, y = lat, group = group,fill = Sale)) +

     geom_polygon(colour="grey40") +

     scale_fill_gradient(low="white",high="steelblue") +  #指定渐变填充色，可使用RGB

     coord_map("polyconic") +       #指定投影方式为polyconic，获得常见视角美国地图，如要获得平面视角地图，此句可省略

     theme(               #清除不需要的元素

          panel.grid = element_blank(),

          panel.background = element_blank(),

          axis.text = element_blank(),

          axis.ticks = element_blank(),

          axis.title = element_blank(),

          legend.position = c(0.1,0.3)

          ) 

带空间投影方式的美国地图全境：

以下是删除coord_map("polyconic")字句后的地图映射效果：

其中填充的颜色渐变可以通过scale_fill_gradient(low="white",high="steelblue")参数修改；

各州区域轮郭线可以通过geom_polygon(colour="grey40")参数修改；

填充数据指标可以通过fill = Sale参数修改；

由于美国州较多，州名不便全部标出，所以以上不含各州标签。

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