使用 R 语言绘图展示宗教活动场所分布

之前给大家分享过宗教活动场所基本信息数据和爬取课程：

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在介绍数据的时候我绘制了一副地图展示宗教场所的分布：

为了方便大家使用这部分绘图代码，我把这部分代码单独拿出来讲解下。

下面案例中是选择了“宗教活动场所基本信息（含经纬度及其所处的省市区县）”数据的一般随机样本作为演示数据：“demo.xlsx”。

首先加载 tidyverse 和 sf 包：

library(tidyverse)
library(sf)
library(ggspatial)

读取 demo 数据：

readxl::read_xlsx("demo.xlsx") %>%
  st_as_sf(coords = c("经度", "纬度"), crs = 4326, remove = F) %>%
  mutate(type = paste0(宗教, " - ", 派别)) -> df
df
#> Simple feature collection with 21219 features and 18 fields
#> Geometry type: POINT
#> Dimension:     XY
#> Bounding box:  xmin: 78.86842 ymin: 18.32077 xmax: 134.0064 ymax: 51.25433
#> Geodetic CRS:  WGS 84
#> # A tibble: 21,219 × 19
#>       ID  经度  纬度 宗教  派别   场所名称 地址  负责…¹ 省_orign 市_or…² 县_or…³
#>  * <dbl> <dbl> <dbl> <chr> <chr>  <chr>    <chr> <chr>  <chr>    <chr>   <chr>
#>  1 15888  116.  23.0 佛教  汉语系 定光寺   广东… 释达仪 广东省   汕尾市  陆丰市
#>  2 15396  116.  24.3 佛教  汉语系 七圣宫   广东… 释宗辉 广东省   梅州市  梅县
#>  3 19971  115.  30.2 佛教  汉语系 汀祖镇…  湖北… 释透微 湖北省   鄂州市  鄂城区
#>  4 20895  114.  29.9 佛教  汉语系 明星寺   咸宁… 释能祺 湖北省   咸宁市  咸安区
#>  5 26845  118.  27.0 道教  正一   建瓯三…  福建… 龚源海 福建省   南平市  建瓯市
#>  6 14436  118.  24.4 佛教  汉语系 厦门妙…  福建… 则悟   福建省   厦门市  思明区
#>  7  7626  104.  33.2 佛教  汉语系 文县兴…  甘肃… 高碧莲 甘肃省   陇南市  文县
#>  8  6624  113.  35.1 佛教  汉语系 古观音寺 武陟… 温满圈 河南省   焦作市  武陟县
#>  9 23260  120.  27.9 道教  全真   湖岭镇…  浙江… 邱玉喜 浙江省   温州市  瑞安市
#> 10  1387  121.  28.1 佛教  汉语系 盐盆街…  浙江… 释智莲 浙江省   温州市  乐清市
#> # … with 21,209 more rows, 8 more variables: 省 <chr>, 省代码 <dbl>, 市 <chr>,
#> #   市代码 <dbl>, 县 <chr>, 县代码 <dbl>, geometry <POINT [°]>, type <chr>, and
#> #   abbreviated variable names ¹负责人姓名, ²市_origin, ³县_origin

因为要绘制省级地图，所以省级行政区划数据、九段线数据和海岸线数据：

read_sf("2021行政区划/省.shp") -> prov
read_sf("九段线/九段线.shp") -> jdx
read_sf("海岸线/海岸线.shp") -> hax

theme_map.R 文件定义了 ggplot2 绘图主题，这里可能需要把 “Tiejili Regular.ttf” 字体文件替换着你自己电脑上的中文字体文件。

source("theme_map.R")

然后就可以开始绘制地图了。

首先绘制省界、九段线和海岸线：

ggplot(prov) +
  geom_sf(fill = NA, linewidth = 0.2,
          color = "gray") +
  geom_sf(data = jdx, linewidth = 0.5,
          color = "black", fill = NA) +
  geom_sf(data = hax, linewidth = 0.3,
          color = "#0055AA", fill = NA) -> p1
p1

然后添加宗教场所的散点：

p1 + geom_sf(data = df, aes(color = type), alpha = 0.5,
          shape = 15, size = 1) -> p2
p2

这里使用颜色表示宗教场所的类型，由于默认的调色板不太好看，我们替换下：

p2 + scale_color_manual(values = c("#D7BA9F", "#800080", "#1C3181",  "#1BB6AF",  "#FFAD0A")) -> p3
p3

由于地理数据是 lonlat 坐标系的，所以绘制出来的中国地图是这样扁平的，使用 aea 坐标系绘制的更加好看：

p3 + coord_sf(crs = "+proj=aea +lat_0=0 +lon_0=105 +lat_1=25 +lat_2=47 +x_0=0 +y_0=0 +datum=WGS84 +units=m +no_defs",
           xlim = c(-3500000, 3090000)) +
  scale_x_continuous(expand = c(0.001, 0.001)) +
  scale_y_continuous(expand = c(0.001, 0.001)) -> p4
p4

再设置下图例：

p4 + guides(color = guide_legend(nrow = 2)) -> p5
p5

添加指北针和比例尺：

p5 + annotation_scale(
    width_hint = 0.2,
    text_family = cnfont
  ) +
  annotation_north_arrow(
    location = "tr", which_north = "false",
    width = unit(1.6, "cm"),
    height = unit(2, "cm"),
    style = north_arrow_fancy_orienteering(
      text_family = cnfont
    )
  ) -> p6
p6

设置下图表细节：

p6 +
  theme(axis.title.x = element_blank(),
        axis.title.y = element_blank(),
        panel.grid.major = element_blank(),
        axis.text.x = element_blank(),
        axis.text.y = element_blank(),
        plot.background = element_rect(color = "gray")) -> p7
p7

添加标题、副标题、caption 等：

p7 +
  labs(title = "中国宗教活动场所地理分布",
       subtitle = "绘制：微信公众号 RStata",
       caption = "数据来源：国家宗教事务局\n<http://www.sara.gov.cn/zjhdcsjbxx/index.jhtml>",
       color = "宗教")

最后，完整的代码是：

ggplot(prov) +
  geom_sf(fill = NA, linewidth = 0.2,
          color = "gray") +
  geom_sf(data = jdx, linewidth = 0.5,
          color = "black", fill = NA) +
  geom_sf(data = hax, linewidth = 0.3,
          color = "#0055AA", fill = NA) +
  geom_sf(data = df, aes(color = type), alpha = 0.5,
          shape = 15, size = 1) +
  scale_color_manual(values = c("#D7BA9F", "#800080", "#1C3181",  "#1BB6AF",  "#FFAD0A")) +
  coord_sf(crs = "+proj=aea +lat_0=0 +lon_0=105 +lat_1=25 +lat_2=47 +x_0=0 +y_0=0 +datum=WGS84 +units=m +no_defs",
           xlim = c(-3500000, 3090000)) +
  scale_x_continuous(expand = c(0.001, 0.001)) +
  scale_y_continuous(expand = c(0.001, 0.001)) +
  guides(color = guide_legend(nrow = 2)) +
  annotation_scale(
    width_hint = 0.2,
    text_family = cnfont
  ) +
  annotation_north_arrow(
    location = "tr", which_north = "false",
    width = unit(1.6, "cm"),
    height = unit(2, "cm"),
    style = north_arrow_fancy_orienteering(
      text_family = cnfont
    )
  ) +
  theme(axis.title.x = element_blank(),
        axis.title.y = element_blank(),
        panel.grid.major = element_blank(),
        axis.text.x = element_blank(),
        axis.text.y = element_blank(),
        plot.background = element_rect(color = "gray")) +
  labs(title = "中国宗教活动场所地理分布",
       subtitle = "绘制：微信公众号 RStata",
       caption = "数据来源：国家宗教事务局\n<http://www.sara.gov.cn/zjhdcsjbxx/index.jhtml>",
       color = "宗教") -> p

保存和裁边：

ggsave("中国宗教活动场所地理分布.png",
       width = 9, height = 9, device = png)

knitr::plot_crop("中国宗教活动场所地理分布.png")
#> [1] "中国宗教活动场所地理分布.png"

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