[R] ggplot2 시계열 그래프에 세로선 추가하기 (adding vertical line to time-series plot using R ggplot2) : geom_vline()

(X축) 시간의 흐름에 따른 (Y축) 값의 추세, 변화 분석 및 탐색을 하는데 시계열 선 그래프(time series plot, line graph)를 많이 이용합니다. 

 이번 포스팅에서는 R ggplot2 패키지로 시계열 선그래프를 그리고, 거기에 세로선을 추가하는 작업을 해보겠습니다. 

ggplot2 에서 세로선을 추가할 때 geom_vline() 함수를 사용하는데요, 이게 시계열 데이터의 경우는 as.numeric() 함수를 사용해서 시계열 데이터를 숫자형 데이터로 변환을 해주어야 에러가 안나고 제대로 세로선이 그려집니다. 

이거 몰라서 한참을 구글링하면서 애 좀 먹었습니다. ^^;

간단한 시계열 데이터를 만들어서 예를 들어보겠습니다. 

> ##====================================================== > ## adding multiple vertical lines at time-series plot using R ggplot2 > ##====================================================== >  > # making time series data > dt <- c("20170609100000", "20170609100100", "20170609100200",  +         "20170609100300", "20170609100400", "20170609100500") > val <- c(5.2, 3.4, 3.9, 6.3, 4.7, 5.6) >  > dt_val <- data.frame(dt, val) > dt_val <- transform(dt_val,  +                     dt = as.POSIXct(dt,  +                                     format = '%Y%m%d%H%M%S',  +                                     origin = "1970-01-01",  +                                     tz = "UTC")) >  > dt_val                    dt val 1 2017-06-09 10:00:00 5.2 2 2017-06-09 10:01:00 3.4 3 2017-06-09 10:02:00 3.9 4 2017-06-09 10:03:00 6.3 5 2017-06-09 10:04:00 4.7 6 2017-06-09 10:05:00 5.6

R ggplot2 패키지의 geom_line() 함수를 사용해서 시계열 선그래프를 그려보겠습니다. 

> # making time series plot > library(ggplot2) >  > ggplot(dt_val, aes(x = dt, y = val)) + +   geom_line(size=1, color = "blue") +  +   ggtitle("Time-series plot")

R ggplot2로 세로선을 추가할 때는 geom_vline(xintercept = x) 함수를 추가해주면 됩니다. 하지만 xintercept 에 들어가는 값이 날짜, 시간 포맷의 데이터일 경우 아래 처럼 에러가 납니다. 

> # To add vertical line at time series plot > # Error in Ops.POSIXt((x - from[1]), diff(from)) : '/' not defined for "POSIXt" objects > ggplot(dt_val, aes(x = dt, y = val)) + +   geom_line(size = 1, color = "blue") + +   geom_vline(xintercept = dt_val$dt[3], color =  "red", linetype = 2) + +   ggtitle("Adding vertical line at time-series plot using geom_vline()") Error in Ops.POSIXt((x - from[1]), diff(from)) :    '/' not defined for "POSIXt" objects

R ggplot2 시계열 선그래프에 X축이 날짜, 시간 포맷의 시계열 데이터인 경우 특정 날짜/시간에 세로선을 추가하기 위해서는 as.numeric(x) 함수를 사용해서 숫자형 데이터로 포맷을 바꾸어 주어야 합니다. 

> # Use as.numeric() function at xintercept > ggplot(dt_val, aes(x = dt, y = val)) + +   geom_line(size = 1, color = "blue") + +   geom_vline(xintercept = as.numeric(dt_val$dt[3]), color = "red", linetype = 2) + # as.numeric() transformation +   ggtitle("Adding vertical line at time-series plot using geom_vline() and as.numeric() transformation")

만약 복수의 세로선을 추가하고 싶다면 아래의 예제를 참고하세요. 만약 3번째와 5번째 x변수의 날짜/시간에 세로선을 추가하고 싶다면 dataset$variable[c(3, 5)] 처럼 indexing을 해서 xintercept 에 넣어주면 됩니다. 

(세로선 2개가 그려지기는 했는데요, 하단에 빨간색으로 "HOW_BACKTRACK environmental varialbe"이라는 경고메시지가 떴습니다. -_-; )

> # adding "Multiple" vertical lines > ggplot(dt_val, aes(x = dt, y = val)) + +   geom_line(size = 1, color = "blue") + +   geom_vline(xintercept = as.numeric(dt_val$dt[c(3,5)]), color = "red", linetype = 2) + +   ggtitle("Adding multiple vertical lines at time-series plot using geom_vline()") HOW_BACKTRACE environmental variable.

이번에는 세로선을 그릴 기준 날짜/시간 데이터를 다른 데이터프레임에서 가져와야 하는 경우를 예로 들어보겠습니다. 먼저 세로선의 기준이 되는 xintercept 에 들어갈 날짜/시간 정보가 들어있는 data frame 을 만들어보죠. 

> # adding multiple vertical lines with another data frame > dt_2 <- c("20170609100150", "20170609100430") > val_2 <- c("yes", "yes") > dt_val_2 <- data.frame(dt_2, val_2) > dt_val_2 <- transform(dt_val_2,  +                       dt_2 = as.POSIXct(dt_2,  +                                         format = '%Y%m%d%H%M%S',  +                                         origin = "1970-01-01",  +                                         tz = "UTC")) > dt_val_2                  dt_2 val_2 1 2017-06-09 10:01:50   yes 2 2017-06-09 10:04:30   yes

R ggplot2 시계열 선그래프를 그린 원본 데이터프레임(아래 예제에서는 dt_val)과는 다른 데이터프레임(아래 예제에서는 dt_val_2)의 날짜/시간 데이터를 사용해서 복수의 세로선을 그려보겠습니다.  두 개의 세로선이 그려지기는 했는데요, "HOW_BACKTRACE environmental variable"이라는 빨간색 경고 메시지가 떴습니다. 그런데, 예전에는 에러 메시지 뜨면서 안그려졌었는데, 블로그 쓰려고 다시 해보니 그려지기는 하는군요. ^^; 

> # time series plot with multiple vertical lines from another data frame > ggplot(dt_val, aes(x = dt, y = val)) + +   geom_line(size = 1, color = "blue") + +   geom_vline(xintercept = as.numeric(dt_val_2$dt_2), color = "red", linetype = 2) + +   ggtitle("Time-seires plot with multiple vertical line from another dataframe") HOW_BACKTRACE environmental variable.

위의 예제처럼 했는데 혹시 Error: Aesthetics must be either length 1 or the same as the data (6): xintercept 와 같은 에러 메시지가 뜨고 그래프가 안그려진다면 아래처럼 geom_vline(data = dataframe, xintercept = ... ) 처럼 데이터를 가져오는 데이터프레임을 명시해주면 문제가 해결됩니다.  이걸 몰라서 또 한참을 고민하고, 구글링하고, 참 애먹었던 적이 있습니다. -_-;

> # time series plot with multiple vertical lines from another data frame(2) > ggplot(dt_val, aes(x = dt, y = val)) + +   geom_line(size = 1, color = "blue") + +   geom_vline(data = dt_val_2, xintercept = as.numeric(dt_val_2$dt_2), color = "red", linetype = 2) + +   ggtitle("Time-series plot with multiple vertical lines from another dataframe 2")

많은 도움이 되었기를 바랍니다. 

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