基于主成分分析与多元线性回归分析的灌溉水利用效率影响因素分析

摘要

依据国务院《关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发[2012]3号)，将灌溉水有效利用系数列为最严格水资源管理制度中“三条红线”的控制指标之一，明确提出到2015年全国农田灌溉水有效利用系数提高到0.53以上，到2020年提高到0.55以上。
　　本文以内蒙古赤峰市海日苏草原灌区为背景，针对灌区灌溉需水量最大的农作物水稻的灌溉水利用效率进行测量分析，在不同的基准年下，对海日苏草原灌区节水灌溉方式、灌溉发展状态以及节水工程的程度进行客观的分析评价，并得出以下结论：⑴通过对农业灌溉水利用效率影响因素辨识的研究结合当地的实际情况初步选定影响灌区水稻灌溉水利用效率的主要影响因子，并建立指标体系。⑵以此为依据选取灌区节水改造以来2001～2011年11年水稻田块灌溉水利用效率的影响因子数据进行主成分分析。合理去除线性干扰因素，保留最主要影响因素，建立以主成分为自变量，水稻田块灌溉水利用系数为因变量的多元线性回归预测模型。利用2001～2013年水稻灌溉水利用系数的实验测量计算数据对模型进行检测校准，分析拟合程度。⑶根据主成分得分确定节水灌溉投资、渠道衬砌率、水稻种植面积比等为灌溉水利用效率的正负影响因素，通过模型模拟分析这些主要影响因素对灌溉水利用效率的影响程度，并分析计算其节水潜力，为灌区灌溉水利用效率的进一步研究提供理论支持。开展灌溉水利用效率预测模型的研究，促进计划用水和节约用水。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景、目标及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 选题的意义

1．1．3 研究目标

1．2 研究内容

1．2．1 农业灌区灌溉水利用效率影响因子的辨识

1．2．2 灌区水稻典型田块的主成分因子分析

1．2．3 多元线性回归分析预测模型建立

1．3 国内外研究进展

1．3．1 灌溉水利用效率及其影响因素的国内研究现状

1．3．2 国外研究现状

1．4 研究方法与技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 技术路线

1．5 本文的创新点

2 项目区概况以及实验设计

2．1 项目区概况

2．2 典型田块选择

3 实验的内容以及模型理论

3．1 灌溉水利用效率测量实验的安排

3．1．1 典型田块田间测量

3．1．2 水稻典型田块净灌溉定额及田问水利用系数的计算

3．1．3 其他测量布置

3．1．4 渠道测量(渠系水利用系数)

3．1．5 室内试验

3．2 实验模型理论

3．2．1 主成分分析

3．2．2 多元线性回归分析

4 灌溉水利用效率的测算成果分析

4．1 渠道测量(渠系水利用系数计算)

4．2 田间测量及室内试验

4．3 本章小结

5 灌溉水利用效率影响因素的模型分析

5．1 影响因子的辨识

5．1．1 影响因子选取的原则

5．1．2 指标体系的建立

5．2 通过主成分分析法提取主成分

5．2．1 主成分的提取

5．2．2 主成分提取结果分析

5．3 多元线性回归分析

5．3．1 多元线性回归分析的运行过程

5．3．2 多元线性回归分析的结果分析

5．4 模型与实验数据的对比分析

5．5 本章小结

6 灌区水稻灌溉水利用效率主要影响因素的节水分析

6．1 灌溉水利用系数与节水工程投资的关系分析

6．2 渠道改造与节水潜力分析

6．3 田间节水潜力分析

6．4 本章小结

7 结论

7．1 成果总结

7．2 不足与建议

7．2．1 文章的不足之处

7．2．2 根据结论提出的建议和措施

致谢

参考文献

作者简介