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保定市位于海河流域,地处华北平原中部,是我国较为严重的缺水城市之一。保定市内山区、丘陵、平原等地形地貌都有分布,各区域内海拔高程也各有不同。不同区域内地形地貌等自然条件的不同客观上使辖区内各县市的经济状况,农业结构以及水资源状况呈现不同的特点。保定市区域之间的差异造成了市区内各县市的农业发展具有不平衡性和差异性。为了更合理的开展农业节水的工作,有必要根据各县市不同特点制定不同的农业节水规划,这就要求对保定市进行农业节水分区工作。
本文首先收集了保定市的地形地貌、气候特征、水资源利用状况以及农业结构方面的资料,并通过分析这些资料以及各农业分区方法的比较采取模糊聚类法结合主成分分析的方法展开保定市农业节水分区的研究工作。主要研究内容及结论如下:
(1)分析了保定市基本情况、社会经济发展情况、农业发展概况,水资源概况与供需情况等,发现保定市水资源短缺状况严重,有必要在农业节水方面开展工作。并为了更好地把握保定市各县级行政单元发展农业节水的有利和不利因素,进一步合理地确定各地区的农业节水措施,有必要对保定市进行农业节水分区。
(2)通过对分区方法的比较结合保定市自身特点的分析,确定用模糊聚类结合主成分分析的方法进行农业节水分区。通过保定市的气候指标、地形地貌指标、水资源及缺水程度指标、耕地灌溉程度指标、社会经济情况指标、农业结构指标等几个方面提出干燥指数、高程、缺水程度、地下水可开采率、耕地灌溉率、农民人均纯收入、农业总产值、复种指数、粮食作物播种比例、玉米播种比例、小麦播种比例、薯类播种比例、棉花播种比例、油料作物播种比例、瓜果蔬菜播种比例15个指标构建了保定市的农业节水分区指标体系。并分析了个指标之间的相关关系,最终确定所有15个指标均可以作为保定市农业节水分区的原始指标。
(3)通过SPSS软件,运用主成分分析法就所建立的分区指标体系中的15个分区指标进行了降维处理,最终确定6个主成分指标代表原来的15个原始指标,有效的减少了计算量,去除了指标之间的相关关系。并通过系统聚类法对各分区单元进行了聚类分区计算。采用系统聚类法中常用的重心法、类内平均链锁法、最短距离法和离差平方法等方法对主成分指标进了分析计算,分别绘制了系谱图。通过对计算结果的对比分析,得出离差平方法所得结果样本之间的距离较小,类与类之间的距离较大,认为离差平方法所得结果更为合理。最终将保定市各分区单元分为六个单元,分别是Ⅰ区:定兴县、涿州市、望都县、徐水县、涞水县、容城县、满城县、清苑县、博野县、安国市、高碑店市;Ⅱ区:易县、雄县、安新县;Ⅲ区:唐县、顺平县、曲阳县、阜平县;Ⅳ区为:保定市和定州市;Ⅴ区:高阳县、蠡县;Ⅵ区:涞源县。通过各分区的实际情况对各区进行了描述对并其农业节水方式提出了初步构想。