使用 ggplot2 创建一个指示线段长度的条形图

我想用ggplot2绘制一些风速和风向数据。 所以我编码如下：

library(dplyr)
library(ggplot2)

data <- data.frame(
  long = 1:4,
  lat = 2,
  wd_x = cos(1:4),
  wd_y = sin(1:4),
  ws = 1:4
)

data %>%
  ggplot() +
  geom_segment(aes(x = long, y = lat,
                   xend = long + wd_x * ws / 5,
                   yend = lat + wd_y * ws / 5),
               arrow = arrow(length = unit(0.15, "cm")))

给出了以下情节：

.

现在我想指出，箭头的1个单位长度等于5m/s的风速，或者同样地，箭头的五分之一单位长度等于1m/s的风速。如何在此处创建指示风速（ws）的比例尺？

我了解您打算创建一个图例，显示代表主图中向量的长度/速度/速度的箭头。有一个非常相似的问题，但给定的答案（免责声明：我的答案）尚未被投票或接受，因此我对于是否将这个问题作为重复项关闭感到犹豫。

建议的解决方案是通过注释创建假图例。

注意：你对向量长度的计算在我看来是错误的。 （这也是为什么我的情节中图例中的箭头长度如此长的原因）。从您提供的数据中很难猜测您想要的向量长度，但是计算线段长度的公式是

xend = x + 速度 * cos(方向[角度] * pi / 180)

yend = y + 速度 * sin(方向[角度] * pi / 180)

其中 0 度指向右侧，这是更常见的约定，但可能并不总是如此。

library(tidyverse)

data <- data.frame(
  long = 1:4,
  lat = 2,
  wd_x = cos(1:4),
  wd_y = sin(1:4),
  ws = 1:4
)

## I prefer to prepare data outside of ggplot calls
df <- data %>%
  mutate(xend = long + wd_x * ws / 5,
         yend = lat + wd_y * ws / 5)

## defining x or y coordinates for your annotation can be daunting.
## First get x and y range 
ylims <- range(c(df$lat, df$yend))
xlims <- range(c(df$long, df$xend))
df_leg <-
  data.frame(
    ws = c(1, 5),
    y = ylims[1] - c(ylims[1]/1.6, ylims[1]/1.3),
    x = xlims[1]
  ) %>%
  ## for the label x coord
  mutate(xend = x + ws)

## your plot, just slightly modified
ggplot(df) +
  geom_segment(aes(x = long, y = lat,
                   xend = xend, yend = yend),
               arrow = arrow(length = unit(0.15, "cm"))) +
  geom_segment(
    data = df_leg,
    aes(
      x = x, y = y, xend = xend,
      yend = y
    ), 
    ## you need to experiment with the arrow head length, I'd pass a vector
    arrow = arrow(length = unit(3:4, "pt")), show.legend = FALSE
  ) +
  geom_text(
    data = df_leg, aes(x = xend, y = y, label = paste(ws, "m/s")),
    hjust = -.1
  ) +
  coord_fixed(ratio = 1, xlim = xlims, ylim = ylims, clip = "off") +
  theme(legend.position = "none", 
        plot.margin = margin(r = 2.6, unit = "in"))

^{Created on 2023-03-23 with reprex v2.0.2}