基于Excel2010风向玫瑰图绘制研究
基于Excel2010风向玫瑰图绘制研究
摘 要：文章根据民用航空气候志编写要求，基于Excel 2010运用一定技巧绘制风向玫瑰图，改进了Excel制作风玫瑰图传统方法过于简单不够美观的缺陷。相关技巧主要包括：通过变更风向频率原始数据系列长度，细化风玫瑰图；通过拆分数据系列，使风玫瑰图图形美观；对数据系列进行修正，使风玫瑰图细节精确，符合人们视觉习惯。
关键词：气候志；风玫瑰图；Excel
引言
机场气象台需要定期对机场的气象资料进行收集整理。编写气候志是机场气象台的重要工作之一。气候志中需附加各种气候图表对气象要素进行直观准确的说明。风玫瑰图是气象分析图表的重要组成部分，它描述某一地区一时段内风速风向的平均分布状况。其中风向玫瑰图是对各个风向出现的频率的统计图。
现在绘制风玫瑰图主要有两类方案，一类是通过编程，运用Matlab[1]等专业软件绘图，另一类是使用Excel[2]等商业软件中的雷达图绘制。用Excel制作风玫瑰图相对简单、经济。但现常用方法绘图也存在图形过于简单不够美观的缺点。作者对运用Excel绘制风玫瑰的方式进行一定的改进，使绘制出的风玫瑰图更加精细美观。供有相关需求的人员参考。
1 原始数据
在机场气候志中，每30°为一个风向段，35-00-01表示从350°到10°。以此顺延，将360°分为12个部分，此外，还有风向不定(VRB)，静风(CLAM)，一共14个部分。现将0-360°风向段风向频率用风玫瑰图绘制。其原始数据由12个独立的数值组成，分别表示各风向段风向频率。
2 绘制原理
Excel雷达图可以将排列在工作表的列或行中的数据绘制在雷达图中，用以比较几个数据的聚合值。绘制出的雷达图表现为一个多边形，数据的列数对应着多边形的边数，每一列的值为一个系列。Excel会将来源于同一系列的数据用闭合的线连接起来，每一个系列对应着一条闭合的廓线。每个系列都可独立的填色、有独立的图例和数据标签。因数据列数对应着多边形的边数，列数越多，多边形的边也就越多，雷达图的坐标底图也就越接近圆，图形就更加精细。由于系列间是相互独立的，用一个系列表示一个风向段，可丰富图像色彩，美化图像细节，使图像更加美观。
3 风玫瑰图的制作步骤
3.1 等边长雷达图特征
插入一段数值相等的序列，假设数值为10，序列长度为24，绘制雷达图。在雷达图上表现为正24边形。如图1。若序列长度增加为360。图形就表现为正360边形，接近一个圆。
3.2 对原始数据作风玫瑰图
每30°为一个风向段，360°分为12部分。用雷达图轴(值)轴长度表示风向段频率平均。将各风向段频率的数据序列用Excel直接作图，得到风玫瑰图，如图2。
3.3 增加数据系列长度
若将原数据系列列数增加，同个风向段内的数据用相同的数值(频率)填充。则同个风向段内风向频率的图形由与扇形圆弧边相似的折线组成，如图1。而风向段间的图形，为两相邻频率数值的连线。这里将数据长度增加为360，每个风向段内有30个相同的数值。
3.4 数据系列的拆分
用原始数据制作的风玫瑰图为单一系列，只能用单一的颜色填充。相邻的数值如果接近的话，不容易区分，图形也不够美观。由于一个风向段内的频率数值相同。可以对数据系列按风向段分离为多个系列。每一个新系列表示一个风向段内风向出现的频率，新数值系列与原数值系列在对应风向段内的数值相同，在其他风向段内数值填充0。在雷达图上的图像表现为接近扇形的图形。
拆分填充数值时可使用Excel函数，以方便之后不同风玫瑰图的制作。表1中，可在B10中输入=IF(OR($A10>B$5，$A10C$5，$A10<=C$6)，C$3，0)，先向下拖曳复制至C369，然后整体右拖复制至M369。C10：M369的数值完成填充。
3.5 新数据系列风玫瑰图的制作
3.5.1 用新数据系列绘制雷达图
选取表1中表格B10：M369，插入-图表-雷达图-填充雷达图，删除分类标签，如图3，删除雷达轴(值)轴，删除图例。
3.5.2 制作数据标签
各个风向段所占的角度相同(30°)，数据标签可用12等分的圆环为底图制作。用复制粘贴法[3]将一列由相同数字组成序列长度为12的数据追加到图2中。更改其图表类型为圆环图。将圆环图顺时针旋转345°，使圆环与雷达图扇面相对应。调整圆环内径大小使图形美观。在圆环上添加数据标签。更改颜色、样式，美化图形。
3.5.3 添加CLAM、VRB的频率
用堆积柱形图表示不定风向、静风、及风向为0-360°分别所占的频率，调整图形，和原风向玫瑰图进行组合。合成的图形就可美观、完整对一个地区的风向频率进行
