Excel回归分析拟合河流水位-流量关系.pdf

第09期(总第376期)
吉林水利
2013年09月
[文章編号]1009-2846(2013)09-0041-03
Excel回归分析拟合河流水位-流量关系
张春海
(吉林市水利水电勘测设计研究院,吉林吉林132000
摘要」 Excel集数据分析、数据计算、图文处理功能为一身,包含了大量的与多变量回归分析相关的函数和エ
具。利用 Excel回归分析拟合河流水位一流量关系的方法比 Origin、 MATLAB等专业数据分析软件更为简单实
用。文章依据某水文站水位一流量实测数据,以 Excel提供的5种势预测类型,分别阐述河流水位一流量关系
Excel回归分析的方法和步骤,并用拟合优度参数对拟合结果进行了检验和分析。
关键词] Excel回归分析;趋势预测;水位一流量关系;西数拟合
[中图分类号]P3339
文献标识码」B
用拟合优度参数R对拟合结果进行检验和分析。
1引言
表1为某水文站水位一流量实测值。
在水文数据分析中,经常会遇到一些数据关
表
为某水文站水位一流量实测值
系拟合问题,解決这类问题涉及到很多专业知识,月日某本水尺水位IHm)「流撮Qm
比如函数类型分析、趋势预测、线性描述和残差
等,很多专业人士对此都颇感为难。于是大家往往
6
28.30
7
99.88
36.60
就想到 Origin、 MATLAB等专业数据分析软件,然
而,这些软件虽然很专业,但同样需要对其有深入
235
98.85
15.90
地了解,同样不简单。怎样才能使问题简单化呢?
答案就是使用微软的 Excell
97.52
3.16
97.28
Excel集数据分析、数据计算、图文处理功能
7
0
7
11
为一身,包含了大量的与多变量回归分析相关的
函数和工具。这些函数和工具可为水文数据分析
97.11
1.08
带来极大的方便。 Excel回归分析拟合河流水位
7777
20
97.82
6.37
18.10
流量关系,是利用Excl快捷进行水文数据分析的
22
98.70
13.40
最好佐证。可以说利用 Excel回归分析方法是目前
7
2.15
拟合水文要素函数关系的最快捷、最方便、最实用
97.47
3.06
的方法叫。
888888
0.65
河流流量变化与河流水位变化具有密切的相
97.62
4.56
97.52
3.49
关性。在 Excel中,我们可以利用先绘制水位一流量
97.94
7.56
关系散点图再在散点图上添加趋势线的方法来描
98.26
10.80
述河流水位一流量关系。
98.07
6.79
以下我们将依据某水文站水位一流量实测数
88999
97.52
3.17
22
7.18
1.35
据,以 Excel提供的5种趋势预测类型,分别阐述
97.07
河流水位一流量关系回归分析的方法和步骤,并利
21
97.09
0.90
收稿日期]2013-07-10
作者简介]张春海(1978-),男,学士,毕业于沈阳农业大学水土保持专业,エ程师,现从事水土保持研究设计工作。
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吉林水利
Excel回归分析拟合河流水位一流量关系
张春海2013年09月
23.2对数曲线
2河流水位一流量关系拟合方法
对数型的水位-流量关系曲线见图3。水位一流
量关系的对数曲线方程为
2.1绘制水位一流量关系散点图
Q=1089.7Ln(H)-4986.9。
在 Excel中,将表1中的流量数据录入A列,
流量Q(m)
水位数据录入B列,利用图表向导中的XY散点
图,绘制以水位(H)为横坐标,以流量(Q)为纵坐标
=1089.7In(H)-4986.9
R20.9434
的水位一流量关系散点图。水位一流量关系散点图
见图1
流量Q(ms)
30
基本水尺水位H(m)
25
20
图3按对数曲线拟合的Q一-H关系图
10
2.3.3多项式方程
多项式型的水位一流量关系曲线见图4。水位
96.59797.59898.5999,5100100.5
基本水尺水位H(m)
流量关系的多项式方程为:
图1水位一流量关系散点图
Q=0.1531H-42.422H+3913.7-120188
址Q(m》s)Q-0.1531HP-42.421P+3913.7H-120188
2.2向散点图中添加趋势线
R2=0.983
(1)点击要添加趋势线的水位一流量关系散点
图
(2)在图表菜单上,点击“添加趋势。
3)在“类型”选项卡上,分别选取线性、对
多项式、乘幂、指数5种类型。
基本水尺水位H(m)
(4)在“选项”选项卡上,点选“显示公式”和
图4按多项式方程拟合的Q-H关系图
显示R平方值”。
5)点击“确定”即可分别得到5种函数关系2.3.4乘幂方程
的水位一流量关系曲线。
乘幂型的水位一流量关系曲线见图5。水位一流
2.3拟合结果
量关系的乘幂方程为:
2.3.1直线方程
Q=3E-274H
直线型的水位一流量关系曲线见图2。水位一流
流量Q(m)
量关系的直线方程为
3Q=3E-274
Q=11.096-1078.1
R2-0.86
流量Q(
10
0=11,096H-1078
R=0.945
96
基本水尺水位H(m
图5乘幂方程拟合的Q-H关系图
2.3.5指数方程
基本水尺水位H(m)
指数型的水位一流量关系曲线见图6。水位一流
量关系的指数方程为
图2按直线方程拟合的O-H关系图
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