数据呈现 | R制图：用等高线图揭示中国文盲分布特征

引言

等高线图是二维核密度图的一种。传统地，等高线是通过连接地图上的海拔高度相同的点得到的，其特点一般不相交，但有时可能会重合；在同一等高线上的各点高度相同。在等高线稀疏的地方，坡度较缓；而在等高线稠密的地方，坡度较陡。

基于2015年全国1%人口抽样数据，我们利用R软件，绘制等高线图来揭示全国不同经济发展地区的文盲分布特点。

数据读取

首先，读取基础数据：2015年全国1%人口抽样数据和2015年全国地区人均GDP数据。

# 加载包
library(openxlsx)
library(ggplot2)

# 读取数据集1
illiteracy.GDP.gender<-read.xlsx('illiteracy_data.xlsx',1)

# 展示前6行
head(illiteracy.GDP.gender)

#     Pro  illiteracy  GDP_PER area gender
#1   北京 0.009068759 5.027337 东部     男
#2   天津 0.014269356 5.033263 东部     男
#3   河北 0.023068412 4.604820 东部     男
#4   山西 0.019304184 4.543062 中部     男
#5 内蒙古 0.037591223 4.851876 西部     男
#6   辽宁 0.014063987 4.815272 东部     男

# 读取数据集2
illiteracy.GDP.city<-read.xlsx('illiteracy_data.xlsx',2)

# 展示前6行
head(illiteracy.GDP.city)
#     Pro illiteracy  GDP_PER area class
#1   北京 0.01319026 5.027337 东部  城市
#2   天津 0.01760542 5.033263 东部  城市
#3   河北 0.01757202 4.604820 东部  城市
#4   山西 0.01422646 4.543062 中部  城市
#5 内蒙古 0.02660108 4.851876 西部  城市
#6   辽宁 0.01373357 4.815272 东部  城市

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注：上述代码块中，变量Pro为省份名称，illiteracy为文盲率，即文盲人口/总人口，GDP_PER是全国各地人均GDP对数，area为东中西部地区，gender为男、女分类变量，class为农村、城市分类变量。

绘制等高线图

利用R软件中ggplot2包，绘制图形，注意下图使用“..level..”将密度曲面的高度映射给等高线的颜色。

图形一：代码

# 利用数据集1，绘制图形1
ggplot(data=illiteracy.GDP.gender,aes(x=illiteracy,y=GDP_PER,fill=gender))+
  stat_density2d(aes(alpha=..level..),geom='polygon')+
  geom_jitter(aes(colour=gender),size=1.5)+
  geom_rug(aes(color = gender)) +
  labs(fill = "性别",
        color = "性别",
        x = "文盲率",
        y = "人均GDP对数",
        title = "2015年不同经济发展地区文盲率水平",
        subtitle = "来源：2015年全国1%人口抽样数据，经企研数据整理",
        caption = "") +
  facet_grid(.~ area) +
  theme_bw()+
  scale_color_brewer(palette="Set1", na.value = "grey50") +
  scale_fill_brewer(palette="Set1")

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图形一：文盲性别特征——男少女多

图1 性别比较

图形二：代码

# 利用数据集2，绘制图形2
ggplot(data=illiteracy.GDP.city,aes(x=illiteracy,y=GDP_PER,fill=class))+
  stat_density2d(aes(alpha=..level..),geom='polygon')+
  geom_jitter(aes(colour=class),size=1.5)+
  geom_rug(aes(color = class)) +
  labs(fill = "类别",
        color = "类别",
        x = "文盲率",
        y = "人均GDP对数",
        title = "2015年不同经济发展地区文盲率水平",
        subtitle = "来源：2015年全国1%人口抽样数据，经企研数据整理",
        caption = "") +
  facet_grid(.~ area) +
  theme_bw()+
  scale_color_brewer(palette="Set1", na.value = "grey50") +
  scale_fill_brewer(palette="Set1")

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图形二：文盲城乡特点——农村多于城市

图2 城乡比较

几点结论

最后，利用人均GDP对数来衡量地区经济发展水平，从两幅图形中，可以得出一些基本结论：

综合图1、2来看，文盲人口比例与经济发展水平相关，其分布主要集中在经济欠发达的中西部地区，而东部地区文盲率较低。

从性别特征看（图1），不论是经济发达地区还是欠发达地区，文盲人口比例分布始终是“男少女多”（红色区块代表男性，蓝色区块代表女性），这是否与我国历来“重男轻女”文化习性有关，值得大家去深入思考。

从城乡特点看（图2），两者也存在显著差别。我们发现，文盲人口比例较大出现在农村（图2中蓝色区块），较少比例出现在城市（图2中红色区块），不同经济发展水平地区的“马太效应”比较明显，折射出“城乡教育的二元结构”现象。

说明：图中相关基础数据，经企研数据整理，如若需要，请阅读原文进行查阅并下载。

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作者：简华（何年华）
审阅：杨奇明编辑：青酱

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