卫召

（河南理工大学 材料科学与工程学院，河南 焦作 454000）

南水北调中线工程作为世界上最大的自流引水工程，于2009年12月28日在河南省南阳市淅川县九重镇陶岔村隆重开工。该工程将从南阳陶岔开闸引水，向河南、河北、北京及天津四省市供水。作为渠首闸所在地，陶岔水质的优良至关重要，对其进行评价及预测也成为专家学者的研究热点。然而，水质的评价和预测目前仍处于形成、发展阶段，由于影响河流水质的因素多，且各因素与水质之间呈现复杂的非线性关系，单一的水质评价方法和基于数学表达式的水质预测方法误差较大，无法全面反映水质的变化[1－2]。

基于此，本文在实地调研的基础上，根据陶岔2013～2014年部分水质指标检测数据，选取pH、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮作为研究指标，通过建立主成分加权分析的水质评价模型和BP神经网络的水质预测模型，探讨水资源的污染检测和保护之路。

1 主成份加权分析的水质评价模型

主成份加权分析法是将原来具有一定相关性的几组指标，重新组合成互相无关的一组综合指标来代替原来指标的方法。综合指标之间既互不相关，又能反映原来的观察指标的信息。处理方法就是将原来p个指标线性组合，其方差Var（yn）越大，表示yn组合包含的信息越多。

1.1 主成份加权分析基本步骤

1）变量标准化处理

设检测数据中水质样本共有n个，指标共有p个，分别为x1，x2，x3，…xp，令xij为第i个样本的第j个指标的值，做变换得到标准化……