摘要
根据成都市2009-2018年的统计数据,选取14个主要指标,采用主成分分析法提取出3个主成分,进而对成都市水资源承载能力进行评价,分析成都市水资源承载能力的主要影响因素。结果表明:成都市水资源承载能力受社会经济发展成都和污染程度的影响较大,通过采取适当的水资源科学管理措施,水资源承载能力有了明显提高。 关键词:水资源;水资源承载能力;主成分分析法;成都市
中图分类号:TV 213 文献标识码: 文章编号:
0 引言
随着经济社会的快速发展,用水量增加、污染物排放量增加,生态系统也受到了强烈的人为干扰[1]。当前水资源承载力被许多学者所关注,注重探索水资源与社会经济特征发展之间的关系。
施雅风等解释,水资源承载力是一个综合的目标,在社会发展和历史进程的背景下,生态社会系统在未遭到破坏的情况下,某地域的水资源可承载人口、工农业等的最大能力,属于综合目标[2]。段青春认为,某地区的水资源承载力是在社会经济、生态环境在可持续发展情况下,基于一定的科学发展和社会经济的条件,其能够合理发展的规模。”[3]。冯尚友解释水资源承载力为在一定的生活水平下,某区域的水资源能够提供现在和未来所需要的能力[4]。夏军认为,水资源承载的能力是在指定的区域和特定的发展背景中,在维持可持续发展的前提下,指定区域的经济社会发展可被该区域水资源所支撑的能力[5]。其中,指标体系评价法对研究用水效率与社会经济发展特征具有借鉴意义,主要有模糊的综合评价法、投影寻踪法和主成分分析法等。主成分分析法是通过建立相关系数矩阵,线性变换和筛选变量,得到主成分量的方差贡献率。使用这种方法对水资源承载力进行评价,可以将多个不相关的指标聚合成几个相互独立的综合指标,简化复杂的问题,结果更合理科学[6]。
1 研究区域概况
成都市位于四川西部、成都平原腹地,以“天府之国”著称于世,是四川省的省会城市。成
都市河网发育,其拥有独特的气候特征和地理位置,结合独一无二的都江堰工程造福于成都,提供了良好的用水保障。水资源是成都城市的生命发展的源泉,对经济发展起到了重要作用。目前成都市处于快速发展的阶段,随着城市范围的增大、人口和经济规模的增加,也就相应带来了愈发强烈的水资源需求,导致水资源供需矛盾日益突出,成都市经济社会的发展也相应受到缺水、水污染等问题的影响。研究成都市的水资源承载能力可以对当地社会经济发展提供科学决策依据。
2 计算方法及指标选取
主成分分析法是一种衡量多个变量之间相关性的多元统计方法,它利用了降维的概念将多个指标转为几个综合指标——主成分,该主成分可以反映原变量的大部分信息胶水收缩率[7]。文献[8~10]已给出主成分分析的步骤,在此不再赘述。
2.1 指标的选取
随着经济的高速发展,成都市水资源供需呈现了矛盾突出的问题,水资源压力越来越大。为了更客观合理的反映评价结果,本研究综合考虑自然资源条件,社会条件,经济条件,
生态环境系统四个子系统,选取了14个指标来进行评价成都市水资源承载力的状况。具体指标包括:X1:水资源的总量亿m3,X2:万元GDP的耗水量m3,X3:生态的用水量m3,X4:废污水的排放量万t,X5:总的供水量亿m3,X6:人均的用水量m3,X7:工业的用水量亿m3,X8:农业的用水量亿m3,X9:生活的用水量亿m3,X10:降水量mm,X11:径流深mm,X12:人均的GDP万元,X13:地区的生产总值亿元,X14:城镇化率%。
2.2 水资源承载力的主成分计算
运用SPSS19.0软件计算,将所选的14项评价指标进行标准化处理后,得到相关系数矩阵,见表1。
表1 相关系数矩阵
| X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | X8 | X9 | X10 | X11 | X12 | X13 | X14 |
X1 | | | | | | | | | | | | | | |
X2 | | | | | | | | | | | | | | |
X3 | | | | | | | | | | | | | | |
X4 | | | | | | | | | | 触摸屏手套 | | | 健康枕 | |
X5 | | 行为监控 | | | | | | | | | | | | |
X6 | | | | | | | | | | | | | | |
X7 | | | | | | | | | | | | | | |
X8 | | | | | | | | | | | | | | |
X9 | | | | | | | | | | | | | | |
X10 | | | | | | 脉动测速中心 | | | | | | | | |
X11 | | | | | | | | | | | | | | |
X12 | | | | | | | | | | | | | | |
X13 | | | | | | | | | | | | | | |
X14 | 音圈电机模组 | | | | | | | | | | | | | |
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从公因子方差矩阵表2可以看出,在提取主成分后,14项指标的公因子方差全在0.7以上,并且有7个指标的公因子方差大于0.9。这也进一步反映了主成分分析法对于结果的可靠性,运用此方法得到的水资源承载力评价结果可以客观的反映事实。