水文统计图值轴刻度程序控制方法探讨

熊孟琴

(河北省沧州水文水资源勘测局，河北 沧州 061000)

水文统计图值轴刻度程序控制方法探讨

熊孟琴

(河北省沧州水文水资源勘测局，河北 沧州 061000)

计算机处理水文资料过程中，往往需要生成相应的统计图形。探讨如何通过编程灵活控制任意数据序列的统计图形，使图形能够总是满足“1、2、5比例”等行业要求，并能兼顾习惯和美观，凸显变化趋势。给出一个自定义函数，举例介绍该函数在旱情资料管理应用程序中发挥的作用。

水文资料;统计图;刻度;程序控制;函数

1 问题的提出

统计图形是帮助人们从事分析计算、科学管理和问题决策等活动很基本很普遍使用的工具，将数据序列以图形的方式呈现出来会更直观和明朗化。很多行业不仅对数据资料的收集有其特定的要求，还对生成的图形的属性作了具体的规定，必须以严格遵守这些规定为前提，然后再考虑凸显图形的变化趋势和兼顾习惯与美观。水文行业的关系图形多是散列图和柱状图类型，并要求y轴value的刻度单位为1、2或5的10n倍，即常说的“125比例”，象水位、流量过程线、降水量柱状图等。实际数据序列的任意性给计算机有效应变其原点及刻度大小和数量并生成让人满意的统计图形带来困难性，用编程方法做到灵活控制任意数据序列的统计图形则有着非常重要的意义。

2 编程控制的方法讨论

2.1 软件开发工具的支持能力

大多数的软件开发工具都提供了可视的统计图对象(控件)，具有自动处理数据序列的能力，并提供了许多属性供用户设置(Set)和在程序过程中修改(Modify)，最终满足用户的要求。

2.2 要实现的目标及已知条件

控制统计图值轴刻度最终目标是:在值轴刻度数量(v_num)一定的条件下，取得满意的坐标原点v_min_r和刻度单位v_step_r。

通过检索数据库等方式取得数据序列，并通过排序等数据结构获得该序列的最大和最小值 v_max、v_min，使统计图包含序列全部数据点是最基本的要求，而确保包含这2个点子就能包含全部。假定使用 v_min作坐标原点，v_max作坐标最大值，又拟定刻度数量为v_num，可得到单位刻度的长度v_step=(v_max– v_min)/v_num。这几个值虽然不是期望的理论属性值，但给我们获得理论值提供了基础数据。

2.2.1 坐标原点 v_min_r

这是最关键的问题，基本原则是 v_min_r≤ v_min，包括3种情况:v_min_r=v_min、取整(Int)和取0。对这3种情况的分析如表1。表中v_min_r的取值及判断处理方法还要把握优先级别，从低到高为:v_min→取整②→取整①→取整③→0，即从基本满足要求的低级去求得高级，以达到兼顾各因素的最佳效果。假定在一个10个刻度网格的统计图上展示一个序列，其中的最小值 v_min=26.3，原点 v_min_r的值将取决于该序列中的最大值v_max(v_max决定着刻度值v_step_r的大小)，用表1的方法可列举推算不同 v_max下原点坐标v_min_r等属性的期望值，见表2。

表1 原点坐标v_min_r取值方法分析

表2 不同v_max下推算原点坐标v_min_r等属性的期望值

2.2.2 单位刻度理论值 v_step_r

确定了理论最小值v_min_r，以v_max为参照最大值可取得参照步长v_step=v_max/v_sum，按照“125比例”原则可演算得到v_step_r值:

依此类推，在编写程序代码时可通过引用栈的数据结构进行处理。

2.2.3 图形最大坐标理论值 v_max_r

3 构造函数过程

根据上述讨论，构造如下自定义函数(这里给出的是PowerScript代码):

4 函数在实际应用中的效果

在土壤墒情资料整编应用程序中运用该函数对土壤含水率过程线、旬降雨量柱状图和地下水埋深过程线3个统计图实施控制，取得令人十分满意的效果。如图1，是没有通过函数实施控制，自动生成的土壤含水率过程线，10 cm、20 cm和50 cm土层厚度3个数据序列全部数据中 v_min=21.3，v_max=34.4，变幅较小，统计图控件默认加载的坐标原点 0和刻度单位5使线体没有明显的变化趋势。

而同样选择8个刻度，运用该函数实施自动智能控制，获得最佳效果的最小、最大值和刻度值:

以此对统计图的属性进行修改，得到如图2的图形效果。可以看到函数在分析获取 v_min_r时考虑了“取整③”为20，获取 v_step_r的值为2，即将“5比例”变为最佳的“2比例”。也可以看到该应用程序为更好地配合该自定义函数，为用户提供了一个可自主选择的可变刻度数量v_num的支点，让自定义函数对统计图控件灵活实施控制，使这一控件更加智慧，用户更容易获得最佳效果的图形。

图1 自动生成的土壤含水率过程线

图2 函数控制生成的土壤含水率过程线

5 结语

在水文应用程序采取这种方式控制图形不失简单而有效，即使不是使用统计图控件，而是编程绘制图形，也同样会遇到这一问题，也同样需要这样处理。当然，文中给出的函数只是一种方法。一方面，该函数中的各参数没考虑负值;另一方面，行业上对图形各个属性的要求还没有达到“死规范”，例如坐标原点及最大刻度值并没有严格的要求，函数的返回值也就渗入了笔者个人主观的和经验的成分，或者说是代表笔者自己的一个作图思路，会存在片面性甚至缺乏科学性，敬请批评指正和给予补充完善。

［1］冯志全.数据结构与算法设计.北京:中国电力出版社.2008.

Discusses on Axis Scale Process Control Method of Hydrographic Charts Values

XIONG Meng－qin
(Cangzhou Bureau of Hydrolgty ＆ Water Resoureces Survey inHebei，Cangzhou 061000，Hebei)

The course of the computer processing of hydrological data often need to generate the corresponding statistical graphics. This article explores how to program and flexible control of the statistical graphics of any data series，The purpose is to meet requirement of“1，2，5 proportion”ect. other industry requirements，and can take into account the habits and appearance，highlighting the trend. This paper gives a self－ defined functions and examples of the role of the function in the drought information management application.

Hydrological data;chart;scale;programming control and function

P333.9

A

1004－1184(2012)05－0164－03

2012－06－19

熊孟琴(1972－)，女，四川大竹人，工程师，主要从事水利规划设计。