基于主成分分析的内蒙古水资源承载力的研究

ｍ ｍ之间 ， 年内的降水量主要集中在 ６～ ８月份 ， 东北降水 多 ， 西
部降水少 。水资源总量少且生态环境 较差 ， 就水资 源总体分布 来看 ， 东 北部的嫩江 、 辽河水 系和 额尔 古纳水 系 占全 区水 资源 总量 的 ４ ／ ５ ， 但这些 地 区的面 积仅 为全 区的 １ ／ ２ 。因此科 学有 效 的评价 内蒙古水 资源 的承 载力 对其 社会经 济 的发展有 重要
意义 。
２ 研 究 区水 资 源承载 能 力综合 评价
２ ． １ 指标选取
评价地 区水 资源 承载力 的基 础是 建立合 理 的评价指 标体 系， 指标 的选取需能反映 出被评价 区的水 资源与地 区社 会经济
和 生 态 环 境 之 间 的 基 本 情 况 和 相 互 关 系 。在 构 建 指 标 的 过 程
Ｘ ６ ： 工业用水量 、 Ｘ ７ ： 农 业用 水量 、 Ｘ ８ ： 总供水 量 、 Ｘ ９ ： 人 均用水 量、 Ｘ １ ０： 单位 Ｇ Ｄ Ｐ用 水 量 。 ２ ． ２ 主 成 分 分 析 法 步 骤 和 数 据 来 源
主成分分析法 的基本原 理是 用较 少 的变 量解 释原 有数据 中的大部分变量 ， 即被认为在众多有相关性 的不 同因子中寻找 起 主要支配作用 的共 同因子 。从 数学 的角度 可 以理解 为高维 变量空 间的降维 。主 成分分 析法 的计 算可 以采用 以下 具体步 骤： 对原 始数据进行标准化处理 以来消除 不同量纲 的影响 一计
由表 ２看 出 ， 前两个 主成分 的累 积贡献 率达 到 ９ １ ． ４ ７ ２ ％，
因此可 以选取 第一 、 二 主成分 对 内蒙 古水 资 源承 载力 进行 分 析 。各变量在第一 、 二 主成 分 上 的矩 阵 和主 成 分得 分 系数 矩
阵， 见表 ３ 。
基 于 主成分 分析 的 内蒙古水 资源 承 载力 的研究
由表 １ 可 以看 出， ） （ ２ （ 国 内生 产总值 ） 与） 【 ３ （ 农 业生 产 总
值） 、 Ｘ ４ （ 工业生产 总值 ） 、 Ｘ ５ （ 生 活用水量 ） 、 Ｘ ８ （ 总供 水量 ） 存 在较大相关性 ， 相关系数分别为 ： ０ ． ９ ９ ４、 ０ ． ９ ９ １ 、 ０ ． ９ ９ ５和 ０ ． ７ １ ３ ，
表 ３ 因 子成 分矩 阵
王 丹丹
７
表 ５ 水资 源承 载力综合得分
为 了能够更加清晰的反映 出内蒙古 ２ ０ ０ ６— ２ ０ １ ４年水 资源 承载力 的动态变化情况 ， 根据表 ４和表 ５得 出水资源承 载力综 从表 ３可 以看 出， 第一主成分 与 ｘ ｌ （ 常住人 口） 、 Ｘ ２ （ 国内 合 得分趋势 ， 见图 １ 。
算相关系数矩 阵 一计算 特征值 和特 征 向量 一提取 主成分 一计 算主成分荷载 一综合 评价 。本研 究选 取 了内蒙古 ２ ０ ０ ８～ ２ ０ １ ４ 年的相关数据来 自内蒙古统计 年鉴 （ ２ ０ ０ ９—２ ０ １ ５年 ） 和 内蒙古
水 资源公报 （ ２ ０ ０ ８～ ２ ０ １ ４年） 。
总分 ． 一生成 分二得 分 ． ． ● 一主 成分 一得 分
６
４
生产 总值 ） 、 ｘ ３ （ 农业生产总值 ） 、 Ｘ ４ （ 工业生 产总值 ） 、 ｘ ５ （ 生活
用水量 ） 、 Ｘ ８ （ 总供水 量 ） 有很 大正相 关 ， 与Ｘ ７ （ 农业 用水 量） 、 Ｘ ９ （ 人 均用水量 ） 、 Ｘ１ ０ （ 单位 Ｇ Ｄ Ｐ用 水量 ） 有很大 的负相关 ， 可 得 出第一 主成分反 映 了社会 经济发 展状况 ， 第 二主 成分 与 Ｘ ６ （ 工业用水量 ） 和Ｘ ９ （ 人均用 水量 ） 有较 大正相关 ， 与 ｘ ｌ （ 常住
一
２
０ ２
人 口） 、 Ｘ ２ （ 国内生产 总值 ） 、 ） （ ３ （ 农业生产总值 ） 、 Ｘ ５ （ 生活用水
２ ． ３ 主成 分分 析
１ 研 究区概 况
内蒙古 自治 区属 干旱半 干旱气候 ， 全年降水Ｓ Ｐ Ｓ Ｓ ２ ０ ． ０对 原始 数据进行 处理 ， 得到 内蒙古水 资源 各评价 因素 的相关 系数矩 阵 ， 见表 １ 。
表 １ 水 资 源 承 载 力 影 响 因子 相 关 系数 矩 阵
６
内 蒙 古 水 利
２ ０ １ ６年第 １ １ 期（ 总第 １ ７ １ 期）
【 分析 研 究 】
基 于 主成 分 分 析 的 内蒙 古 水 资源 承 载 力 的研 究
王 丹 丹
（ 赤峰学院资源与环境 科学学院 ， 赤峰 ０ ２ ４ ０ ０ ０ ）
［ 摘
要］ 文章 以 内蒙古 自治 区为研 究对象 ， 通过建立水 资源承 载力综合评价 指标体 系， 运 用主成分分析 方法 ， 分析 了
有 进 行 主成 分 分 析 的 必要 性 。 表 ２ 主 成 分 特 征 值 和 贡 献 率
中， 应遵 循各评价 因子 之间 的相互 关联 ， 同时在保 证科 学性和
整体性等原则上 ， 结合 内蒙古全 区的水资 源特征和 开发利用状
况， 对全区水资源系统及 各影 响 因素综合 分析 的基础 上 ， 又参 照 了国内不 同地 区对水 资源承载力分析 中的指 标选取 ， 选取 了 以下 １ ０个评 价指 标。具体 包括 ： ｘ １ ： 常住人 口、 Ｘ ２ ：国内生产 总值 、 ｘ ３ ： 农业 生产总值 、 Ｘ ４ ： 工业 生产 总值 、 ｘ ５： 生活 用水 量 、
研 究区 ２ ０ ０ ６～２ ０ １ ４年 水 资 源承 载 变化 情 况 。
［ 关键词 ］ 内蒙古； 水资源承载 力； 主成 分分析
中 图分 类号 ： Ｘ １ ７ １ ． ４ 文章标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ９—０ ０ ８ ８ （ ２ ０ １ ６ ） １ １— ０ ０ ０ ６— ０ ２