circos 可视化手册- heatmap 篇

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heatmap将一系列的数值映射到一个颜色梯度中，是最常用的图表之一。在circos中，通过plot这个block进行设置。用法如下：

 

 heatmap的数据和scatter plot, histogram是一样的，最少有4列内容。前3列定义染色体上的区域，第4列指定每个区域的value值，其他列可以是配置文件中的属性，示例如下

 

 
heatmap中的color属性比较特殊，在热图中，需要的是一个颜色梯度，将不同的value映射到这个颜色梯度中。所以这里的color对应的是一个list, 有两种设置方式
1. 采用内置的list

在etc目录下，有很多内置的颜色配置，其中就有很多内置的颜色梯度， 示例如下

    etc/colors,brewer.conf

 

 

blues-3-seq和blues-3-seq-rev就是两个颜色提取的名字，对应有3种颜色

    blues-3-seq-1
    blues-3-seq-2
    blues-3-seq-3

配置文件的写法如下

 

 

还可以将多个颜色梯度结合起来使用

 

 

2. 采用自定义的颜色

写法如下

 

 

在热图中，最重要的是理解value和color之间的对应关系。在heatmap中，共有两种映射关系。
1. 线性映射

默认情况下，value和color之间就是线性映射关系。color 的值是一个list, 对于每个value, 通过计算对应的下标color_index,就可以得到具体的颜色。下标的计算公式如下：

 

 

从公式可以看出，二者之间是一个线性映射关系。当我们没有在配置文件中指定max和min的值时，circos会自动根据file文件的第4列计算这两个值。当然，我们也可以手动在配置文件中指定。

当我们指定的min和max与数据不符合, 比如数据的范围是[2, 6], 配置文件中指定的是[1,5], 通过以上公式计算时，会出现下标越界的情况，此时，对于小于min的值，其颜色定义为list中的第一个颜色值；对于大于max的值，其颜色定义为list中的最后一个颜色值。

具体的是通过color_mapping参数控制线性映射的属性，共有3种取值

    color_mapping = 0

    color_mapping = 1

    color_mapping = 2

默认情况下，color_mapping = 0。color_mapping的值设置的是一个偏移量，对于color设置的n种颜色，每种颜色均分成两份，从0开始计数，00..nn。color_mapping = 1 时，向后偏移一位，变成011..nn; color_mapping = 2时，向后偏移两位，变成112233..nn, 示意图如下

 

 

反应到颜色上，具体的示意图如下：

 

 

2. 非线性映射

在配置文件中添加下面的参数，开启log映射

 

 

计算公式如下：

 

 

当数据分布不均匀时，采用log映射更合适。

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