如何在 R 中绘制时间序列数据，根据因子数据改变背景？

Question

假设我有一些时间序列数据，如下所示：

df <- data.frame(Month=seq(1,12),
                 Value = rnorm(12,0,1),
                 Season = c('Winter', 'Winter', 'Spring',
                            'Spring', 'Spring', 'Summer',
                            'Summer', 'Summer', 'Fall',
                            'Fall', 'Fall', 'Winter'))

我想绘制随时间变化的值并显示它与季节的关系。绘制值很容易，例如：

ggplot(data, aes(Month, Value)) + geom_line()

在 ggplot 或基础图形中：

plot(Value~Month, data=df, type='l')

我想做的是引人注目地叠加一个因素。我想根据 x 轴上的月份更改背景颜色。所以，在我的例子中，左边的 1/6 是冬天的白色，然后向右移动的下一个三分之一是黄色的 spring，然后是夏天的下一个红色的三分之一，等等，直到最右边的 1/12又会变白

对于时间序列数据，这些似乎应该是简单易行的事情，但我在任何图形包中都找不到有关如何执行此操作的任何帮助。任何建议或见解将不胜感激！

Answer 1

在基础 R 中，您可以执行以下操作：

plot(Value~Month, type="n")
rect(df$Month-0.5, min(df$Value), df$Month+0.5, max(df$Value), col=df$Season, lty=0)
lines(Value~Month, data=df, type='l', col="orange", lwd=2)

并为可怕的基础配色方案道歉我将把它放在这里来说明：

要在 ggplot2 中执行相同操作，您可以执行以下操作：

ggplot(df, aes(Month, Value, Season)) + 
  geom_rect(aes(NULL, NULL, 
    xmin=Month-0.5, xmax=Month+0.5, 
    ymin=min(Value), ymax=max(Value), 
    fill=Season
  )) + 
  geom_line()

产生以下结果：

Answer 2

这是一个开始，使用 geom_rect，从 here 复制：

seasons <- data.frame(xstart = seq(0, 9, 3), xend = seq(3, 12, 3), col = letters[1:4])

ggplot() + geom_line(data = df, aes(x = Month, y = Value)) +
           geom_rect(data = seasons, aes(xmin = xstart, 
                     xmax = xend, ymin = -Inf, ymax = Inf, fill = col), alpha = 0.4)

如何在 R 中绘制时间序列数据，根据因子数据改变背景？

How to plot time series data in R, changing background according to factor data?

plot

r

time-series

ggplot2