Ответ 1

Вы можете выполнить этот конкретный сюжет, используя только базовые функции построения.

#Set alignment for tow plots. Extra zeros are needed to get space for axis at bottom.
layout(matrix(c(0,1,2,0),ncol=1),heights=c(1,3,3,1))

#Set spaces around plot (0 for bottom and top)
par(mar=c(0,5,0,5))

#1. plot
plot(df$V2~df$TIME2,type="l",xlim=c(1000,2000),axes=F,ylab="")

#Two rectangles - y coordinates are larger to ensure that all space is taken  
rect(1100,-15000,1300,15000,col="red",border="red")
rect(1800,-15000,1850,15000,col="red",border="red")

#plot again the same line (to show line over rectangle)
par(new=TRUE)
plot(df$V2~df$TIME2,type="l",xlim=c(1000,2000),axes=F,ylab="")

#set axis
axis(1,at=seq(800,2200,200),labels=NA)
axis(4,at=seq(-15000,10000,5000),las=2)


#The same for plot 2. rev() in ylim= ensures reverse axis.
plot(df$VARIABLE1~df$TIME1,type="l",ylim=rev(range(df$VARIABLE1)+c(-0.1,0.1)),xlim=c(1000,2000),axes=F,ylab="")
rect(1100,-15000,1300,15000,col="red",border="red")
rect(1800,-15000,1850,15000,col="red",border="red")
par(new=TRUE)
plot(df$VARIABLE1~df$TIME1,type="l",ylim=rev(range(df$VARIABLE1)+c(-0.1,0.1)),xlim=c(1000,2000),axes=F,ylab="")
axis(1,at=seq(800,2200,200))
axis(2,at=seq(-6.4,-8.4,-0.4),las=2)

UPDATE - решение с ggplot2

Сначала создайте два новых кадра данных, которые содержат информацию для прямоугольников.

rect1<- data.frame (xmin=1100, xmax=1300, ymin=-Inf, ymax=Inf)
rect2 <- data.frame (xmin=1800, xmax=1850, ymin=-Inf, ymax=Inf)

Изменен исходный код графика - переместил data и aes внутрь geom_line(), а затем добавил два вызова geom_rect(). Наиболее существенная часть plot.margin= в theme(). Для каждого графика я устанавливаю один из полей в строку -1 (верхний для p1 и внизу для p2) - это гарантирует, что сюжет будет соединяться. Все остальные поля должны быть одинаковыми. Для p2 также удалены тики оси. Затем поместите обе графики вместе.

library(ggplot2)
library(grid)
library(gridExtra)
p1<- ggplot() + geom_line(data=df, aes(TIME1, VARIABLE1)) + 
  scale_y_reverse() + 
  labs(x="AGE") + 
  scale_x_continuous(breaks = seq(1000,2000,200), limits = c(1000,2000)) + 
   geom_rect(data=rect1,aes(xmin=xmin,xmax=xmax,ymin=ymin,ymax=ymax),alpha=0.1,fill="blue")+
   geom_rect(data=rect2,aes(xmin=xmin,xmax=xmax,ymin=ymin,ymax=ymax),alpha=0.1,fill="blue")+
   theme(plot.margin = unit(c(-1,0.5,0.5,0.5), "lines"))

p2<- ggplot() + geom_line(data=df, aes(TIME2, V2)) + labs(x=NULL) + 
  scale_x_continuous(breaks = seq(1000,2000,200), limits = c(1000,2000)) + 
  scale_y_continuous(limits=c(-14000,10000))+
  geom_rect(data=rect1,aes(xmin=xmin,xmax=xmax,ymin=ymin,ymax=ymax),alpha=0.1,fill="blue")+
  geom_rect(data=rect2,aes(xmin=xmin,xmax=xmax,ymin=ymin,ymax=ymax),alpha=0.1,fill="blue")+
  theme(axis.text.x=element_blank(),
        axis.title.x=element_blank(),
        plot.title=element_blank(),
        axis.ticks.x=element_blank(),
        plot.margin = unit(c(0.5,0.5,-1,0.5), "lines"))


gp1<- ggplot_gtable(ggplot_build(p1))
gp2<- ggplot_gtable(ggplot_build(p2))
maxWidth = unit.pmax(gp1$widths[2:3], gp2$widths[2:3])
gp1$widths[2:3] <- maxWidth
gp2$widths[2:3] <- maxWidth
grid.arrange(gp2, gp1)

Ответ 2

Вот вариант решения Didzis, который сохраняет ось x в середине, а также в принципе позволяет вернуть ось y в верхний граф (но я этого не реализовал). Результатом будет этот график:

Вот код. Это может выглядеть немного сложным внизу, но это потому, что я пытался записать его как можно более общее. Если кто-то хочет жестко закодировать соответствующие ячейки и т.д. В gtable, код может быть намного короче. Кроме того, вместо того, чтобы вырезать фрагменты графа через gtable, можно было бы изменить темы, чтобы фрагменты не были нарисованы в первую очередь. Это также может быть короче.

require(cowplot)
data <- read.csv("SF_Question.csv")
# create top plot
p2 <- ggplot(data, aes(x=TIME2, y=V2)) + geom_line() + xlim(1000, 2000) +
  ylab("Variable 2") + theme(axis.text.x = element_blank())
# create bottom plot
p1 <- ggplot(data = data, aes(x=TIME1, y=VARIABLE1)) + geom_line() + 
  xlim(1000, 2000) + ylim(-6.4, -8.4) + xlab("Time") + ylab("Variable 1")
# create plot that will hold the shadows
data.shadows <- data.frame(xmin = c(1100, 1800), xmax = c(1300, 1850), ymin = c(0, 0), ymax = c(1, 1))
p.shadows <- ggplot(data.shadows, aes(xmin = xmin, xmax = xmax, ymin = ymin, ymax = ymax)) + 
  geom_rect(fill='blue', alpha='0.5') +
  xlim(1000, 2000) + scale_y_continuous(limits = c(0, 1), expand = c(0, 0))

# now combine everything via gtable
require(gtable)

# Table g2 will be the top table. We chop off everything below the axis-b
g2 <- ggplotGrob(p2)
index <- subset(g2$layout, name == "axis-b") 
names <- g2$layout$name[g2$layout$t<=index$t]
g2 <- gtable_filter(g2, paste(names, sep="", collapse="|"))
# set height of remaining, empty rows to 0
for (i in (index$t+1):length(g2$heights))
{
  g2$heights[[i]] <- unit(0, "cm")
}

# Table g1 will be the bottom table. We chop off everything above the panel
g1 <- ggplotGrob(p1)
index <- subset(g1$layout, name == "panel") 
# need to work with b here instead of t, to prevent deletion of background
names <- g1$layout$name[g1$layout$b>=index$b]
g1 <- gtable_filter(g1, paste(names, sep="", collapse="|"))
# set height of remaining, empty rows to 0
for (i in 1:(index$b-1))
{
  g1$heights[[i]] <- unit(0, "cm")
}

# bind the two plots together
g.main <- rbind(g2, g1, size='first')

# add the grob that holds the shadows
g.shadows <- gtable_filter(ggplotGrob(p.shadows), "panel") # extract the plot panel containing the shadows
index <- subset(g.main$layout, name == "panel") # locate where we want to insert the shadows
# find the extent of the two panels
t <- min(index$t)
b <- max(index$b)
l <- min(index$l)
r <- max(index$r)
# add grob
g.main <- gtable_add_grob(g.main, g.shadows, t, l, b, r)

# plot is completed, show
grid.newpage()
grid.draw(g.main)

Мы могли бы изменить верхнюю ось y, используя метод, показанный здесь.