水文有效数字及其运算规则在软件开发中的应用探索

发布时间：2024-04-25 22:14

　　在水文行业软件的设计开发中,均涉及各类观测要素值的运算与分析,而要素值的取舍范围直接影响到最终水文资料的精度。根据SL 247-2012《水文资料整编规范》中对水文资料中各项要素计算、取用精度的规定要求,通过Java编程语言结合水文行业"四舍六入,逢五奇进偶舍"的运算规则进行编程设计,从中提取出一套适用于水文软件的数值分析算法。该算法具有简单性、通用性和易操作性,可通过动态链接库(dll)的方式被其他编程语言或软件调用,应用在水文行业各类计算数值的分析和资料整编结果的处理。

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【部分图文】：

图1“四舍五入”数值取舍代码示意图

首先对Java语言提供的原生“四舍五入”函数做一初步了解，在程序开发中可使用“Math.round”函数实现“四舍五入”，支持“float”和“double”数值类型。以2020年1月平凉水文站某次流量测验计算为例，实测流量Q计算值为56.250，如按照“四舍五入”并保留1位小数....

图2“四舍六入”数值取舍算法设计流程示意图

实现“四舍六入”算法功能可分为3个步骤。第1步，根据观测项目决定待取舍值的有效数字位数（n）；再判断该数值的量级大小，从而确定保留小数位数（m）。第2步，结合效数字位数（n）与保留小数位数（m）应用“四舍六入”算法对待取舍值进行尾数的取舍。第3步，以保留小数位数（m）为精度，对已....

图3“四舍六入”数值取舍算法设计代码示意图

进一步以平凉水文站流量计算值56.250为例，其值属于大于10且小于100量级。按照规范对流量有效位数的要求应取3位有效数字，小数不过3位，既保留至小数点后一位数字。结合“四舍六入”算法设计流程，流量最终计算结果应为56.2，具体代码见图3。实测流量值56.250通过“四舍五入”....

图4某水文站流量计算结果示意图

利用Java编程语言设计发开的“四舍六入”取舍算法可内置于水文分析软件内部，也可编译成为独立的动态链接库文件（dll）直接被其他软件调用，具有可移植性。其中由甘肃省水文水资源局编译开发的《甘肃省水文测验系统》软件中关于数值的运算采用该算法，而且并未增加软件设计与使用的复杂度，却使....

本文编号：3964316