1、主成分分析法在水資源承載力評價中的應(yīng)用 一、臨沂市概況 臨沂市位于山東省的東南部，全市總面積1.72萬km2。臨沂市全年四季分明，氣候宜人，自然資源較為豐盛，大路、鐵路交通方便，在上世紀90年月經(jīng)濟快速進展，成為一座新興的工業(yè)和旅游城市。然而在經(jīng)濟社會保持安穩(wěn)健康進展的同時，保障和支撐這種進展勢頭的水資源卻面臨巨大的壓力和挑戰(zhàn)，全市人均水資源占有量為553.8m3，不足全國人均水資源量的四分之一，更是遠低于聯(lián)合國規(guī)定的1000m3水資源警戒線，屬于資源型缺水地區(qū)。 二、主成分分析法 主成分分析法是利用數(shù)學(xué)中降維的思想，利用各評價指標之間的內(nèi)在聯(lián)系，將多個表面上無關(guān)的指標轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個即互相自立

2、又能包含本來多個指標大部分信息的綜合指標。主成分分析法通過對數(shù)據(jù)舉行分析得到各指標之間的內(nèi)在聯(lián)系從而決定的各指標的權(quán)重大小，通過轉(zhuǎn)換得到的各個主成分之間互相自立，能夠有效削減信息交錯。主成分分析法的基本步驟如下： 1）數(shù)據(jù)的標準化處理： 式中，xij第i分區(qū)第j個指標的值； xj，Sj第j個指標的樣本均值和樣本標準差。 2）按照標準化后的矩陣X=（xij）計算相關(guān)系數(shù)矩陣R，其中， 3）求相關(guān)系數(shù)矩陣R的特征值及對應(yīng)的單位特征向量，它們標準正交，其中每一特征值i為對應(yīng)綜合因子Fi的方差。稱為方差貢獻率，反映綜合因子（主成分）Fi所含信息量的大小，與Ki相應(yīng)的特征向量構(gòu)成綜合因子的系數(shù)，即 4）

3、計算綜合因子（主成分）得分并舉行綜合評價。將各待評樣本的標準化數(shù)據(jù)分離帶入因子得分函數(shù)表達式中，算得因子得分Fi，以方差貢獻率di為權(quán)數(shù)求和得到樣本的綜合得分 按照各樣本的綜合得分舉行綜合評價。 三、水資源承載力綜合評價 （一）水資源評價指標 本文選取了包括人口自然增長率X1（%）、人均有效澆灌面積X2（畝/戶）、人均耕地面積X3（畝/戶）、水資源開辟利用率X4（%）、人均水資源占有量X5（m3/人）、澆灌水有效利用系數(shù)X6、生態(tài)環(huán)境用水率X7（%）、單位GDP污水排放量X8（m3/萬元）、單位GDP耗水量X9（m3/萬元）、城鎮(zhèn)化率X10（%）、人均GDPX11（百元/人）、人口密度X12（

4、人/km2）在內(nèi)的12個指標。 區(qū)域水資源承載力評價結(jié)果分為、級。其中級（F-1）是水資源承載力評價最好的結(jié)果，表明此區(qū)域在將來一段時光的進展過程中可以不必考慮水資源短缺等問題，水資源不會制約區(qū)域的可持續(xù)進展。級（-11）作為評價結(jié)果中最壞的狀況，說明此區(qū)域的水資源沒有進一步開辟的潛力，水資源短缺已經(jīng)顯現(xiàn)，水資源已經(jīng)影響了本地的可持續(xù)進展，務(wù)必合理用水，節(jié)省用水，優(yōu)化用水結(jié)構(gòu)，提高用水效率，減小水資源供需沖突，才干保證經(jīng)濟和社會的持續(xù)進展。 （二）計算結(jié)果 四、結(jié)論 1）臨沂市全市范圍水資源承載力評價結(jié)果為級，區(qū)域水資源的開辟利用程度已達到較大的規(guī)模，地表水和地下水的開辟利用程度已經(jīng)相對較高，但現(xiàn)在仍有一定的開辟利用的潛力。隨著經(jīng)濟的進展和城市人口的增長，水資源對于經(jīng)濟和社會進展的制約作用將會漸漸顯現(xiàn)出來。 2）各個縣區(qū)的評價結(jié)果差距較大，蘭山區(qū)、羅莊區(qū)評價結(jié)果為最差的級，而蒙陰縣則為最好的級。因此，水資源承載力較差的縣區(qū)務(wù)必合理用水，節(jié)省用水，優(yōu)化用水結(jié)構(gòu)，提高用水效率，減小水資源供需沖突，保證經(jīng)濟和社會的持續(xù)進展。同時，也可以考慮舉行縣區(qū)間的水資源調(diào)配，通過建設(shè)輸水工程實現(xiàn)區(qū)域間水資源的質(zhì)量互補、豐枯共濟。 3）利用主成分分析法舉行水資源承載力評價最后得到的結(jié)果與臨沂市現(xiàn)狀年的實際情況是全都的。與李淑芹等（2022）得出