如何在对数-对数图（ggplot2）中添加趋势线？

Question

我需要绘制一个数据矢量，该矢量遵循幂定律分布。因此，如果我在对数-对数轴上绘制它们，它们将是一条直线。 但是，如果我未明确提供“ y”参数，则不知道如何绘制。 这是代码

library("poweRlaw")
library("ggplot2")

xmin = 1; alpha = 1.5
con_rns = rplcon(1000, xmin, alpha)
#convert to data.frame format for ggplot2
df <- data.frame(con_rns =con_rns[con_rns<1000])

#make plot with both axes log scale
ggplot(data = df, aes(x = con_rns))+
  geom_point(stat = 'bin', binwidth = 0.1)+
  geom_smooth(stat = 'bin',mapping = aes(x=con_rns),method = "lm",se=FALSE)+
  scale_x_log10() + 
  scale_y_log10()

结果是这样的：

但是我想要这个

我知道，我可以手动对数据进行分箱，显式提供“ y”，然后像这样绘制线

ggplot(data = data.frame(a = rnorm(50,0,1),b=5+rnorm(50,2,1)),mapping = aes(x = a,y=b))+
  geom_point()+
  geom_smooth(method = "lm",se=FALSE)

结果：

但是我想知道，如何使用此代码（geom_point(stat = 'bin', binwidth = 0.1)）绘制趋势线。它隐式计算数据仓。

PS： 好吧，感谢克里斯的回答。我还是有问题如果要绘制不同的组，该如何绘制？数据为df <- data.frame(con_rns =con_rns[con_rns<1000],col=sample(1:3,size = length(con_rns[con_rns<1000]),replace = T))。如何在对数-对数轴上绘制不同的色点组和色线组？像这样：

Answer 1

一种方法是使用ggplot_build()

从图中恢复合并的数据

首先，我在没有最佳拟合线的情况下绘制了情节：

p <- ggplot(data = df, aes(x = con_rns))+
  geom_point(stat = 'bin', binwidth = 0.1)+
  scale_x_log10() + 
  scale_y_log10() 

然后我添加了可以从ggplot_build(p)$data找到的绘图中的合并数据（并逆转了log10转换）

p + geom_smooth(data = ggplot_build(p)$data[[1]], 
              mapping = aes(x=10^x, y= 10^y),method = "lm",se=FALSE)

更新： 另一个问题是如何按不同颜色组划分图。我以相同的方式进行处理，但是我必须创造一种“群体”美感，以便可以将这些数据保存在ggplot_build数据中。

library(poweRlaw)
library(ggplot2)

xmin = 1; alpha = 1.5
con_rns = rplcon(1000, xmin, alpha)
#convert to data.frame format for ggplot2
df <- data.frame(con_rns =con_rns[con_rns<1000],col=sample(1:3,size = length(con_rns[con_rns<1000]),replace = T))

p <- ggplot(data = df, aes(x = con_rns))+
  geom_point(stat = 'bin', binwidth = 0.1, aes(colour=factor(col), group=factor(col)))+
  scale_x_log10() + 
  scale_y_log10() 


p + geom_smooth(data = ggplot_build(p)$data[[1]], 
                mapping = aes(x=10^x, y= 10^y, colour=factor(group)),method = "lm",se=FALSE)

请注意，现在我们已经将数据分组了，其中一些分组在其bin中的计数为零。当log10转换为零时，这将返回警告，并给出一个无穷大的值。这些点将从图中删除，并在趋势线中被忽略。