用Excel繪制水文計(jì)算海森機(jī)率格紙

1、Excel繪制水文計(jì)算海森機(jī)率格紙的方法摘要：在水文頻率計(jì)算適線法中常用到海森機(jī)率格紙一種特殊的坐標(biāo)系統(tǒng)，用Excel軟件常規(guī)的圖表繪制方法無(wú)法制作，本文介紹了利用Excel軟件豐富的內(nèi)置函數(shù)和強(qiáng)大的圖表功能繪制海森機(jī)率格紙的方法。該方法操作簡(jiǎn)單、計(jì)算快捷、出圖美觀，在水文頻率計(jì)算中有較高的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：機(jī)率格紙；Excel軟件；圖表；水文頻率水文頻率計(jì)算中采用的海森機(jī)率格紙是一種特殊的坐標(biāo)系統(tǒng)，其縱坐標(biāo)為均勻分格的常規(guī)數(shù)學(xué)坐標(biāo)，橫坐標(biāo)與頻率值（下側(cè)概率）的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位數(shù)有關(guān)。由于標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位數(shù)在P=50%處為零，而海森機(jī)率格紙?jiān)?P=%時(shí)的橫坐標(biāo)值為零，因此海森機(jī)率格紙橫坐標(biāo)值計(jì)

2、算公式可表示為：Lp U 0.01 % U p （1）式（1）中，Lp為海森機(jī)率格紙中頻率 P對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)值；Up為頻率P對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位 數(shù)；為頻率P=%對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位數(shù)可以用 Excel軟件中的內(nèi)置函數(shù) NORMSINV（P）直接計(jì)算，結(jié)果的精度可達(dá) 到土 3X 10-70函數(shù)NORMSINV為返回累積標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布對(duì)應(yīng)的自變量， 該函數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明和用法可參 考Excel軟件的幫助。一、海森機(jī)率格紙縱向網(wǎng)格線的繪制海森機(jī)率格紙的橫向網(wǎng)格線為均勻分布，可直接由Excel軟件的圖表功能自動(dòng)生成，而縱向網(wǎng)格線不能直接由Excel軟件的圖表功能自動(dòng)生成，因?yàn)楹Ｉ瓩C(jī)率

3、格紙要求的縱向網(wǎng)格線是不均勻的?？v 向網(wǎng)格線的繪制可以通過(guò)向圖表中添加一個(gè)系列的XY散點(diǎn)圖來(lái)完成，下面以某站流量頻率計(jì)算用海森機(jī)率格紙的繪制為例進(jìn)行介紹，具體方法如下：1、設(shè)置縱坐標(biāo)的最大值與最小值（如圖 1所示）新建Excel工作簿，將工作表“ Sheet3”重命名為“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”。在本工作表D2單元 格中輸入“ 1800”，設(shè)置縱坐標(biāo)最大值為1800,在D3單元格中輸入“ 0”，設(shè)置縱坐標(biāo)最小值為 0o注意：針對(duì)不同的研究對(duì)象，應(yīng)選擇合適的縱坐標(biāo)最大值。ABCD h5HI WkL123州坐桿 最大值1800 縱生標(biāo)星小值4機(jī)率格抵網(wǎng)格線幾率格班頻率刻度機(jī)率格紙重現(xiàn)期刻度頻率至P=5

4、O圾 水平距離X輔丫軸耨率至F=50敗1 水平距層X(jué)軸丫軸頸率至P=5U颯水平距國(guó)片軸T軸0位-3.719O.OCIOojl-3 7L90.000五0-3. 7190.0001S000. al-3.719o.oaoieoo0.05-3. Ml0.4M00. 1-31曲 10.4251S0060. 02-3.5400. 1T9L60O0. 1-3.0900.62900. 1-3.0勺。0.6291S00Q0.02-3.540o. ng00.2 1-2,STS0.S41LI0 2-X A7B0.6411A00100. 037.鉉0.28T00 5-2.5761. 143a0.5-2. 576114

5、31S0011o tnT.4黃0 一獸電7ieoo1-2.3261.39301-2.3261鄭ISOOi120 04-3 3S30.3&618002-2.0541.66502-2.05411S00130. M50. 3&60工-1.6452640-1.&450741SQ04 / i|i斗f渝量頻率1曹綱里為楠.(流量頻率曲圖12、計(jì)算海森機(jī)率格紙中頻率 P對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)值Lp (如圖1所示)(1)在“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作表 A6、A7單元格中分別輸入，在A8、A9單元格中分 別輸入；依此類(lèi)推，在 A列后續(xù)單元格中輸入海森機(jī)率格紙縱向網(wǎng)格線對(duì)應(yīng)的頻率值，直至 最后在A2

6、34、A235單元格中分別輸入。(2)在“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作表 B6中輸入“"NORMSINV(A6%),選中B6單元格，通過(guò) Excel填充柄向下進(jìn)行填充直至 B235單元格，則得到頻率P對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位數(shù)。(3)在“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作表 C6中輸入“ =-$B$6+B6”，選中C6單元格，通過(guò) Excel 填充柄向下進(jìn)行填充直至 C235單元格，則得到海森機(jī)率格紙中頻率P對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)值Lp值。(4)在“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作表D6、D7、D8、D9中分別輸入“ 二$D$3"、“二$D$2"、“二$D$2”、 “二$D$3”，選中D6、D7、

7、D8、D9單元格，通過(guò) Excel填充柄向下進(jìn)行填充直至 D235單元格。3、繪制海森機(jī)率格紙縱向網(wǎng)格線(如圖 2所示)(1)選擇“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作表中的“$C$6:$D$235”，通過(guò)Excel圖表向?qū)?，依次選擇“XY散點(diǎn)圖” 一 “無(wú)數(shù)據(jù)點(diǎn)折線散點(diǎn)圖” 一 “下一步” 一 “下一步” 一 “設(shè)置標(biāo)題各項(xiàng)、設(shè)置網(wǎng)格線 (Y軸主要、次要網(wǎng)格線顯示)、設(shè)置圖例(不顯示圖例)” 一 “下一步” 一 “作為新工作表插入(命 名為流量頻率曲線)” 一 “完成”。(2)設(shè)置縱向網(wǎng)格線數(shù)據(jù)系列格式：選擇合適的樣式、顏色與粗細(xì)。(3)設(shè)置縱向網(wǎng)格線數(shù)據(jù)點(diǎn) (P對(duì)應(yīng)“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作表的 $F

8、$6:$F$30各單元格中的 數(shù)據(jù))格式：選擇合適的樣式、顏色與粗細(xì)。18心ICO EQC LM 的， 曄 L»im 口C8 D的 Eg 口 3co 1m 州的 iCOO 期 SCO TW rcn E£>3 *8 皿 mo mISBSIGH；,7寡也等一3L> H 40 !l BQ FU 卻 頗玉Fd】90 EQ IC 11M 部 *ERlOO 依 OX90CCO吧 7 /， g 皿的 MU T!I i_iHu lisaI gsss=_a士:一一唱信,一一層一一僵得一一福藩福通晅“ 一適 SB =S=SHE-一iu=-=:=國(guó) is匐fllisiE 制 ial=

9、;nl=:一 11I ri II 3 n-11 1. si HI- 1 lai 111».5;=lw_l=3:3;和=: j. jiii.iic.劃=:田=:£!蒯 ! -1) 1 rlt-Bh - rnk Frn ，*得Hi相：三 »»»»»»»»»»»»»«»»n=RB=BHDAIK"：!:4、進(jìn)行圖表的有關(guān)設(shè)置(如圖 2所示)(1)設(shè)置繪圖區(qū)格式：邊框設(shè)置為黑色，選擇合適的樣式與粗細(xì)；區(qū)域選擇為無(wú)。(

10、2)設(shè)置縱坐標(biāo)軸格式：設(shè)置刻度最大值為1800,刻度最小值為0,主要刻度單位為100,次要刻度單位為20,字號(hào)為6。注意：針對(duì)不同的研究對(duì)象，應(yīng)選擇合適的坐標(biāo)軸格式設(shè)置值。(3)設(shè)置橫向次要網(wǎng)格線格式：選擇合適的樣式、顏色與粗細(xì)。(4)設(shè)置橫坐標(biāo)軸格式：坐標(biāo)軸與刻度線標(biāo)簽為無(wú)、設(shè)置刻度最大值為，刻度最小值為0o二、海森機(jī)率格紙頻率刻度的標(biāo)注(如圖 2所示)1、在“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作表 $F$6:$F$30單元格中分別輸入;依此類(lèi)推，在F列后續(xù)單元格中輸入海森機(jī)率格紙頻率刻度對(duì)應(yīng)的頻率值，直至最后在F30單元格中輸入。2、根據(jù)計(jì)算海森機(jī)率格紙中頻率 P對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)值Lp的方法計(jì)算$G$6:

11、$H$30各單元格的值。在 $I$6:$I$30單元格中輸入0o3、在“流量頻率曲線”工作表的圖中設(shè)置源數(shù)據(jù)：添加系列，以“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作 表$H$6:$H$30單元格的數(shù)據(jù)為 X值，以$I$6:$I$30單元格的數(shù)據(jù)為 Y值。4、設(shè)置該系列數(shù)據(jù)系列格式：選擇數(shù)據(jù)標(biāo)志中的X數(shù)據(jù)標(biāo)簽。5、設(shè)置該系列數(shù)據(jù)標(biāo)志格式：設(shè)置字號(hào)為6,標(biāo)簽位置在下方。$F$6:$F$306、修改該系列X數(shù)據(jù)標(biāo)簽：將數(shù)據(jù)標(biāo)簽依次修改為“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作表各單元格的值用上述方法進(jìn)行海森機(jī)率格紙頻率刻度的標(biāo)注，標(biāo)注位置準(zhǔn)確、排列整齊。三、海森機(jī)率格紙重現(xiàn)期刻度的標(biāo)注（如圖 2所示）海森機(jī)率格紙重現(xiàn)期刻度的標(biāo)注

12、與頻率刻度的標(biāo)注方法基本類(lèi)似，這里不再贅述。但要注意以下幾點(diǎn)：1、在$琳6:$琳30單元格中輸入的是“ 二$D$2”（本例中為“ 1800”）。2、設(shè)置該系列數(shù)據(jù)標(biāo)志格式時(shí)，標(biāo)簽位置在上方。3、修改該系列X數(shù)據(jù)標(biāo)簽時(shí)，將數(shù)據(jù)標(biāo)簽依次修改為由公式（2）計(jì)算的值（重現(xiàn)期）。1“P 50%N 1（2） P 50%1 P式（2）中，N為重現(xiàn)期；P為“流量機(jī)率格紙數(shù)據(jù)點(diǎn)”工作表 $K$6:$K$30各單元格的值（頻率）根據(jù)具體要求對(duì)圖2進(jìn)一步美化并輸出，可得到一張美觀、實(shí)用的海森機(jī)率格紙。利用Excel軟件強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算能力、強(qiáng)大的圖表功能和內(nèi)置函數(shù)NORMSINV來(lái)繪制海森機(jī)率格紙，方法操作簡(jiǎn)單、計(jì)算快捷、出圖美觀。此方法為下一步利用Excel軟件點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)、繪制P-