何永中 凌燕 曾許航
摘要:本文介紹了數(shù)字修約規(guī)則要求和具體操作方法、并以測量數(shù)據(jù)采集和處理中的應(yīng)用實(shí)例來舉例說明,闡明了數(shù)字修約重要性。提出測繪專業(yè)學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)掌握和運(yùn)用好數(shù)學(xué)修約規(guī)則的建議。
關(guān)鍵詞:數(shù)字修約? 測量數(shù)據(jù)處理? 建議? 應(yīng)用。
各行業(yè)測量檢測取樣工作都與數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)計(jì)算處理等內(nèi)容分不開,測量采集的數(shù)據(jù)小數(shù)點(diǎn)后面有多位數(shù)甚至無窮,是全部采集,當(dāng)然不是會根據(jù)行業(yè)需要保留到有效位數(shù)就可以了(或有效數(shù)字)、再就是數(shù)據(jù)運(yùn)算中也會在數(shù)據(jù)小數(shù)后會產(chǎn)生很多位小數(shù),為了便于計(jì)算減小誤差也要依據(jù)行業(yè)要求進(jìn)行取位,這樣就有了規(guī)范的數(shù)字修約規(guī)定。
1.??? 測繪工作的數(shù)據(jù)采集及處理工作概述
我們的測量工作中要觀測采集大量的數(shù)據(jù)然后進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理。例如水準(zhǔn)測量、導(dǎo)線測量、三角控制網(wǎng)測量、GNSS測量、攝影測量、遙感測量、多維激光空間掃描測量以及數(shù)字地形測量等,在這些外業(yè)工作中我們都要測量采集大量的數(shù)據(jù);再經(jīng)過后期內(nèi)業(yè)的人工計(jì)算和計(jì)算機(jī)軟件平臺計(jì)算處理、通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收等各項(xiàng)工作后,才能獲得準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)成果和資料供于使用。那么在后期數(shù)據(jù)處理時都會對我們的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行一些預(yù)處理,有的數(shù)據(jù)是先由人工預(yù)處理,有的是交給計(jì)算機(jī)軟件處理,有的數(shù)據(jù)在測量釆集時儀器巳經(jīng)處理過了。這個所謂數(shù)據(jù)預(yù)處理也就是我們根據(jù)測量規(guī)范的精度要求,對測量的有效數(shù)據(jù)的取位和數(shù)字修約等處理。要做好這一步工作就要正確運(yùn)用好數(shù)字修約規(guī)則。
2.??? 數(shù)字修約規(guī)則(GB/8170-2008)其中的要求(引用《互聯(lián)網(wǎng)文檔資源(https://wenku.baidu.)數(shù)字修約規(guī)則》- 2018)
數(shù)值修約規(guī)則,在進(jìn)行具體的數(shù)字運(yùn)算前,通過省略原數(shù)值的最后若干位數(shù)字,調(diào)整保留的末位數(shù)字,使最后所得到的值最接近原數(shù)值的過程稱為數(shù)值修約。指導(dǎo)數(shù)字修約的具體規(guī)則被稱為數(shù)值修約規(guī)則。
測量工作中測定和計(jì)算得到的各種數(shù)值,除另有規(guī)定者外,修約時應(yīng)按測量規(guī)范要求和按照國家標(biāo)準(zhǔn)文件《數(shù)值修約規(guī)則》進(jìn)行。
數(shù)值修約時應(yīng)首先確定“修約間隔”和“進(jìn)舍規(guī)則”。一經(jīng)確定,修約必須是“修約間隔”的整數(shù)倍,然后指定表達(dá)方式,即選擇根據(jù)“修約間隔”保留到指定位數(shù)。
現(xiàn)在被廣泛使用的數(shù)值修約規(guī)則主要有四舍五入規(guī)則和四舍六入五留雙規(guī)則。由此按規(guī)則使用以下“進(jìn)舍規(guī)則"進(jìn)行修約:
2.1?? 四舍五入規(guī)則
四舍五入規(guī)則是人們習(xí)慣采用的一種數(shù)值修約規(guī)則。四舍五入規(guī)則的具體使用方法是:
在需要保留數(shù)字的位次后一位,逢五就進(jìn),逢四就舍。
例如:將數(shù)字2.1875精確保留到千分位(小數(shù)點(diǎn)后第三位),因小數(shù)點(diǎn)后第四位數(shù)字為5,按照此規(guī)則應(yīng)向前一位進(jìn)一,所以結(jié)果為2.188。同理,將下列數(shù)字全部修約到兩位小數(shù),結(jié)果為10.2750 —— 10.28、18.06501——18.07、 16.4050——16.41、27.1850——27.19
按照四舍五入規(guī)則進(jìn)行數(shù)值修約時,應(yīng)一次修約到指定的位數(shù),不可以進(jìn)行數(shù)次修約,否則將有可能得到錯誤的結(jié)果。例如將數(shù)字15.4565修約到個位時,應(yīng)一步到位:15.4565——15(正確),如果分步修約將得到錯誤的結(jié)果:15.4565——15457、1546——15.5——16(錯誤),四舍五入修約規(guī)則,逢五就進(jìn),必然會造成結(jié)果的系統(tǒng)偏高,誤差偏大,為了避免這樣的狀況出現(xiàn),盡量減小因修約而產(chǎn)生的誤差應(yīng)采用四舍六入五留雙規(guī)則。
2.2?? 四舍六入五留雙規(guī)則
在某些時候需要使用四舍六入五留雙的修約規(guī)則。四舍六入五留雙規(guī)則為了避免四舍五入規(guī)則造成的結(jié)果偏大以及誤差偏大的現(xiàn)象出現(xiàn),所以一般都采用四舍六入五留雙規(guī)則,具體方法是:
2.2.1?????? 擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5時則舍去,即保留的各位數(shù)字不變。當(dāng)尾數(shù)小于或等于4時,直接將尾數(shù)舍去。
例如將下列數(shù)字全部修約到兩位小數(shù),結(jié)果為:10.2731——10.27?? 8.5049——18.50 、 16.4005——16.40?? 27.1829——27.18
2.2.2?????? 擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字大于5或等于5,而其后跟有并非全部為0的數(shù)字時則進(jìn)一即保留的末位數(shù)字加1(指定“修約間隔”明確時,以指定位數(shù)為準(zhǔn))。
例如將下列數(shù)字全部修約到兩位小數(shù),結(jié)果為:16.7777——16.78? 、10.29501——10.30? 21.0191——21.02、12.73507——12.74、21.84502——21.85、12.64501——12.65、18.27509——18.28、38.305000001——38.31
2.2.3?????? 擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字等于5,而右面無數(shù)字或皆為0時,若所保留的末位數(shù)字為奇數(shù)則進(jìn)一,為偶數(shù)(包含0)則舍棄。
例如將下列數(shù)字全部修約到兩位小數(shù),結(jié)果為:12.6450——12.64、18.2750——18.28、12.7350——12.74、21.845000——21.84
2.2.4?????? 負(fù)數(shù)修約時,取絕對值按照上述1~3規(guī)定進(jìn)行修約,再加上負(fù)號。不允許連續(xù)修約。
2.2.5?????? 數(shù)值修約,簡明口訣:“4舍6入5看右,5后有數(shù)進(jìn)上去,尾數(shù)為0向左看,左數(shù)奇進(jìn)偶舍棄”。
按照四舍六入五留雙規(guī)則進(jìn)行數(shù)字修約時,也應(yīng)像四舍五入規(guī)則那樣,一次性修約到指定的位數(shù),不可以進(jìn)行數(shù)次修約,否則得到的結(jié)果也有可能是錯誤的。例如將數(shù)字10.2749945001修約到兩位小數(shù)時,應(yīng)一步到位:10.2749945001--10.27(正確)。如果按照四舍六入五留雙規(guī)則分步修約將得到錯誤結(jié)果:10.2749945001、10.274995——10.275——10.28(錯誤)
3.??? 數(shù)字修約規(guī)則在我校測量教學(xué)環(huán)節(jié)之一測量綜合實(shí)訓(xùn)計(jì)算中的運(yùn)用
我校的測量綜合實(shí)訓(xùn)其中四等水準(zhǔn)測量、導(dǎo)線測量這兩項(xiàng)工作,外業(yè)要測量釆集大量的數(shù)據(jù),再進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算。內(nèi)業(yè)計(jì)算時關(guān)于有效取位和數(shù)字修約的問題,同學(xué)們問的是最多、要問這個問題的概率是最大。四等水準(zhǔn)測量各測站的高差中數(shù)保留在小數(shù)點(diǎn)后四位,并且末位的數(shù)不是5就是0,這個就較為特殊,各測段高差要求保留到小數(shù)點(diǎn)后三位。因此按照“四舍六入五后零看前位奇偶,奇進(jìn)偶不進(jìn)的規(guī)則”進(jìn)行修約。當(dāng)然測量計(jì)算數(shù)字修約遠(yuǎn)不止這些,下表就是簡單的水準(zhǔn)測量計(jì)算數(shù)字修約的一個例子(括弧里的數(shù)字是要修約的數(shù)字):
4.??? 結(jié)束語
以上深入淺出的介紹了數(shù)字修約規(guī)則在測量計(jì)算中的應(yīng)用。雖然不是什么高深的理論,但他是據(jù)有合理數(shù)據(jù)處理的規(guī)則。經(jīng)過這樣的數(shù)據(jù)處理,結(jié)果更接近真實(shí)值。作為測量計(jì)算人員必須應(yīng)當(dāng)掌握此規(guī)則,建議測繪專業(yè)學(xué)生應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)此規(guī)則。
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