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# Karte: Schulsystem in Deutschland nach Bundesland
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# 0. Pakete laden (ggf. vorher installieren)
# install.packages(c("viridis","showtext","sf", "ggplot2", "dplyr", "rnaturalearth", "rnaturalearthhires"))
install.packages("ggtext")
install.packages("shadowtext")

library(sf)
library(ggplot2)
library(ggtext)
library(dplyr)
library(rnaturalearth)
library(rnaturalearthhires)
library(showtext)
library(viridis)
library(shadowtext)

# Variablen
hintergrundfarbe <- "#f2f2f2"

# 1 Automatisches Laden von Schriftarten und Fira Sans aktivieren
showtext_auto()
font_add(family = "Fira Sans", regular = "FiraSans-Regular.ttf")

# 2. Geodaten für Deutschland laden
germany_states <- ne_states(country = "Germany", returnclass = "sf")

# 3. CSV-Daten einlesen
schulsystem_daten <- read.csv2("BL_Schulsysteme_G8_G9_gesamt.csv", stringsAsFactors = FALSE)
colnames(schulsystem_daten) <- c("name", "schulsystem")

# 4. Geodaten mit Schulsystem-Daten verknüpfen
germany_data <- germany_states %>%
  left_join(schulsystem_daten, by = c("name" = "name"))

# postal-Kürzel korrigieren: Brandenburg → "BB"
germany_data <- germany_data %>%
  mutate(postal = ifelse(name == "Brandenburg", "BB", postal))

# Nur die Grenzen extrahieren (Linien)
grenzen <- germany_data %>%
  st_geometry() %>%
  st_cast("MULTIPOLYGON") %>%
  st_boundary() %>%
  st_sf()

# Mittelpunkte der BL-Flächenberechnen
bundesland_labels <- germany_data %>%
  mutate(centroid = st_centroid(geometry)) %>%
  mutate(
    x = st_coordinates(centroid)[, 1],
    y = st_coordinates(centroid)[, 2]
  ) %>%
  mutate(
    x = ifelse(name == "Brandenburg", x + 0.5, x),  # nach Osten
    y = ifelse(name == "Brandenburg", y - 0.4, y)   # nach Süden
  )

# 5. Karte erzeugen
karte <- ggplot(germany_data) +
  # Flächen ohne Grenzen
  geom_sf(data = germany_data, aes(fill = schulsystem), color = NA) +
  
  # Innengrenzen separat: weiß, dick
  geom_sf(data = grenzen, fill = NA, color = hintergrundfarbe, size = 0.3) +
  coord_sf(expand = FALSE) + 
  geom_shadowtext(
    data = bundesland_labels,
    aes(x = x, y = y, label = postal),
    family = "Fira Sans",       # optional
    size = 4.5,                 # anpassbar
    color = hintergrundfarbe,            # evtl. Kontrastfarbe
    bg.color = "black",
    bg.r = 0.1,
    check_overlap = TRUE        # verhindert Überlappung
  ) +
  scale_fill_manual(
    values = c("G8" = "#5ec962", "G9" = "#3b528b", "G8/G9" = "#21918c"),
    name = "Schulsystem",
    labels = c("G8" = "Abitur nach 12 Schuljahren (G8)", "G9" = "Abitur nach 13 Schuljahren (G9)", "G8/G9" = "Beides möglich"),
    limits = c("G8", "G9", "G8/G9")  # ← Reihenfolge der Anzeige
  ) +
  labs(
    title = "Schulsystem in Deutschland",
    subtitle = "Schulzeitmodelle in den Bundesländern (allgemeinbildende Schulen), 2025",
    caption = "Datenquelle: Informatik-Monitor"
  ) +
  theme_minimal() +
  theme(
    text = element_text(family = "Fira Sans"),
    plot.title = element_text(face = "bold", size = 16),
    plot.subtitle = ggtext::element_markdown(size = 12, lineheight = 1.2),
    
    # Hintergrundfarbe überall auf #E9E9E9 setzen
    plot.background = element_rect(fill = hintergrundfarbe, color = NA),
    panel.background = element_rect(fill = hintergrundfarbe, color = NA),
    legend.background = element_rect(fill = hintergrundfarbe, color = NA),
    legend.key = element_rect(fill = hintergrundfarbe, color = NA),
    
    # Rest wie gehabt
    panel.grid = element_blank(),
    axis.text = element_blank(),
    axis.ticks = element_blank(),
    axis.title = element_blank(),
    
    # Rand
    #plot.margin = margin(0.5, 0.5, 0.5, 0.5, unit = "cm"),
    
    #Position Legende
    legend.position = "bottom",
    legend.direction = "horizontal",  # nebeneinander statt untereinander
    # legend.justification = c(1, 0),   # rechtsbündig
    legend.box.just = "right",        # Box am rechten Rand ausrichten
    legend.title = element_blank(),
    plot.margin = margin(1, 1, 1, 1, unit = "cm"),  # mehr Platz rechts
    plot.caption = element_text(margin = margin(t = 15))
  )

# 6. Karte anzeigen
print(karte)

# 7. Karte speichern
ggsave(
  filename = "BL_Schulsystem_G8_G9_gesamt_v2.svg",
  plot = karte,
  path = "~/Informatik-Monitor/Ländervergleich",
  width = 18,
  height = 27,
  unit = "cm",
  device = "svg"
)