從夜間燈光遙感數據看黃河流域經濟協同發展

李佐軍 王炳文 李詩君

黃河流域是我國重要的經濟地帶和生態屏障，推動黃河流域協同發展，既是高質量發展的內在需要，也是縮小東西部地區經濟差距、實現共同富裕的必然要求。因此黨的二十大強調，推動黃河流域生態保護和高質量發展。本文選取黃河流域2000年-2020年NPP/V I I R S 夜間燈光遙感數據，根據相關地理經濟學計量分析方法，分析地區經濟協同發展的現狀、存在問題及原因，以期為制定黃河流域協同發展政策提供相應科學依據。根據水利部黃河水利委員會的劃定標準，本文將研究區域界定為黃河流經的9省區72個地級市（州、盟），并以內蒙古托克托縣河口鎮與河南鄭州桃花峪為自然地理分界點，將黃河流域劃分為上、中、下游地區。

夜間燈光遙感數據顯示黃河流域協同發展水平較低

（一）流域經濟發展水平空間差異較大，呈現上中下游遞增格局

采用自然斷裂點方法，以地級市夜間燈光遙感數據為單位，根據燈光指數均值劃分黃河流域經濟發展水平，由高到低分為1-5 級（1-5 級發展水平劃分的燈光指數均值范圍分別為3.8-6.8、2.4-3.8、1.7-2.4、1.2-1.7和0.5-1.2，分別代表黃河流域內部的經濟發達、較發達、一般發達、欠發達、很不發達地區）。分別選擇2007年、2014年和2020年數據作為研究期初、期中和期末（下同）。數據分析顯示，期初市域經濟發展水平1-5級地區分別為1、6、11、29、25個，期中分別為2、5、12、30、23個，期末分別為5、11、13、27、16個。總體來看，2000年以來黃河流域不同發展水平地區趨同變化趨勢不明顯，雖然發達地區略有增加、最不發達地區大幅減少，但不發達和一般發達地區占較大比重，流域經濟發展水平的空間差異仍較突出。從空間分布看，呈現上游較滯后、中游在崛起、下游較發達的階梯式特征，夜間燈光指數高值區域集中在中下游省會城市及周邊地區，而上游地區大多為低值區域。

（二）經濟發展重心持續向東轉移，流域東西部經濟發展差距呈進一步擴大趨勢

基于夜間燈光遙感數據建立標準差橢圓模型（標準差橢圓模型是判斷資源在一定區域內分布趨勢的統計方法。本文通過計算全流域2000年、2 0 0 5 年、2 010 年、2 015 年和2020年的夜間燈光標準差橢圓重心，分析其發展重心的移動軌跡），分析黃河流域經濟發展重心，可以得出如下結論：2000年-2020年經濟發展重心總體向東移動，約移動了84.9公里，平均每年移動4.2公里，移動距離呈逐年擴大趨勢。具體來看，2000年-2020年，經濟重心由黃河下游的河南地區向山東半島轉移，說明在山東半島城市群和中原城市群兩大增長極的帶動下，下游地區發展速度較中上游地區更快，黃河流域東西部發展差距呈進一步擴大趨勢。統計數據顯示，2012年-2021年，黃河下游地區（山東、河南）與上游地區（甘肅、寧夏、青海）國內生產總值（GDP）的差距由64216.2億元（為計算方便，黃河下游GDP由山東、河南GDP之和近似表示，黃河上游GDP由甘肅、寧夏、青海GDP之和近似表示）擴大到123841.4億元，增加了近一倍。

（三）城市群和都市圈發展滯后，中心城市帶動協同發展的作用不顯著

從夜間燈光遙感數據看，黃河流域七個國家級城市群與長三角、珠三角等城市群相比，集聚度較低，發展尚不成熟。基于夜間燈光遙感數據，分別計算20 0 0年-2020年黃河流域二城市指數、四城市指數及十一城市指數（系描述一個國家或地區城市規模結構的指標）結果顯示，三個指標值呈現波動向上趨勢，但增長幅度均較小，二城市指數在0.98-1.24區間內波動，四城市指數在0.28-0.43區間內波動，十一城市指數在0.26-0.35區間內波動（如圖1）。這表明黃河流域內各城市經濟發展規模等級差距較小，發展能級落差不大。一方面，二城市指數相對較低，說明燈光亮度首位城市與排名第二的城市沒有明顯等級差距；另一方面，二城市指數和十一城市指數較低，說明從黃河流域城市的整體看，既缺乏具有明顯發展優勢和強大引領功能的龍頭城市，也缺少能夠聚集人口和科技等區域優質資源、輻射帶動周邊地區的超大城市、特大城市，而是以中小型城市為主。

圖1 2000年—2020年黃河流域基于夜間燈光數據的城市首位度變化

（四）區域經濟整體聯系較弱

基于夜間燈光數據，計算20 0 0年-2020年黃河流域的莫蘭指數（Moran'sI，通常研究城市之間的空間依賴程度，I的取值范圍是-1～1，I大于0表示空間分布是正相關的，即燈光值高的點在空間上呈現聚集分布；I小于0表示空間分布是負相關的，即燈光值分布存在空間上的差異），并根據莫蘭指數將流域劃分為“高高”“高低”“低高”“低低”經濟對外聯系度（指與除本地區外黃河流域其他地區的聯系程度，下同）由高到低的四個等級地區，以此分析黃河流域的整體經濟發展聯系度。數據顯示，從期初到期末，“高高”集聚區域增長有限，而“低低”集聚區有小幅擴大趨勢，表明近20年黃河流域整體經濟聯系度并未出現增強。具體看，對外聯系度最低的“低低”集聚區集中在黃河上游大部分地區以及一些省際交界區，如運城、臨汾、安陽、菏澤、商丘等地。對外聯系度較低的“低高”集聚區多集中在黃河中游部分省會城市的周邊地區，如阿拉善、烏蘭察布、呂梁等地。此外，黃河流域各大省會城市均處于“高低”集聚區，表明還未形成具有較高區域協同發展效應的都市圈經濟。

黃河流域協同發展水平不高的主要原因

通過建立地理加權回歸（GWR）模型，定量分析和判斷黃河流域經濟協同發展的影響因素后發現，產業分工協作、科技創新協同、交通基礎設施聯通、協同治理機制等是對當前黃河流域協同發展影響較大的因素（借助ArcGIS10.2軟件計算模擬整個樣本期間各變量對黃河流域經濟協同發展影響因素，由于各年份回歸結果差異不大，限于篇幅不一一列出，僅以時效性較好的2020年回歸結果進行重點分析，并將相應回歸系數自然斷裂為5個等級進行分級色彩渲染，其中青海省的玉樹、海南、黃南三地因數據缺失嚴重，不參與回歸分析）。

（一）產業分工協作不夠緊密

黃河流域資源與地理分布梯度差異明顯，中上游地區礦產、電力、勞動力等資源富集，下游地區現代制造業較發達，但流域上中下游產業發展缺乏統籌規劃，地區之間產業分工有待優化，互補性亟須加強，還未形成全流域緊密銜接的產業鏈條。產業的同質化競爭問題較為突出，如黃河中游地區山西、陜西及河南部分地區都以能源與重化工業為主，相互之間競爭大于合作，不利于共同打造國家級高水平能源產業集群。下游地區的山東等地在推進新舊動能轉換過程中，與上中游地區之間協調不夠，尚未形成推進整個流域發展動能轉換與升級的合力。

（二）科技創新協同不足

受制于歷史發展、地理條件等因素，黃河流域整體科技創新基礎薄弱。近年來，雖然黃河中下游地區的西安、鄭州、濟南、青島等城市立足自身優勢，大力推進科技創新，取得了長足的進展，但整體看，黃河流域覆蓋新產品和服務創新的全鏈條、多層次、各階段的風險投資機構較少，科技成果的跨區域產業轉化渠道不暢。資源富集、創新能力較強的西安、青島等地的科技創新成果對流域其他地區的輸出與轉化落地較少。同時，流域各地區科技創新發展存在同質化、無序競爭、強弱不均等問題，導致流域整體科技創新能力較低，制約著流域內產業鏈向高端化、數字化、智能化發展。

（三）基礎設施互聯互通有待提升

黃河流域地貌復雜，不利于交通建設。數據顯示，黃河流域交通通達度呈現東南方向西北方遞減態勢。總體看，黃河流域交通廊道與京津冀、長三角、東部沿海、邊境口岸的銜接不夠，黃河流域中心城市與城市群其他地區之間的交通連通性不強，交通廊道和設施對沿黃中心城市和城市群發展的支撐不足。如缺少連接黃河流域七大城市群核心城市的高鐵干線，部分上游城市群各主要城市間還未通高鐵；黃河流域缺少通航達海的水上通道貫通連接流域各地區。由于交通設施支撐不足，既制約了山東省向中上游地區開放和輻射，也影響了鄭州中歐班列樞紐的腹地拓展。

（四）協同治理機制不夠完善

黃河流域橫跨9 個省區，從橫向看，流域協同發展的體制機制還不夠完善，缺少統一的協同發展組織機構，跨界治理權責不清，責任共擔和利益共享機制不夠健全，有效的跨區域、跨部門、多層次的協商機制還未建立，許多區域合作仍停留在協議層面，行之有效的硬舉措不多。從縱向看，涉及黃河流域經濟協同發展的水利、財稅、自然資源等行政部門的管理協同還不夠緊密。

推動黃河流域協同發展的政策建議

（一）加強產業協作，構建流域現代產業體系

鼓勵黃河流域上中下游地區發揮各自優勢，因地制宜發展特色優勢產業，形成特色競爭力。加強流域上中下游地區產業發展規劃的統籌協調，開展跨區域產業協作，避免同質競爭和重復建設。支持流域不同城市之間共建產業園區、轉移和承接產業項目，推進流域產業一體化發展。在全流域跨區域構建產業鏈、供應鏈、價值鏈，形成健康合理的流域產業生態圈。鼓勵搭建流域供需對接、協同配合的產業發展合作平臺和信息系統。深化要素市場改革，加快建設流域統一市場，引導技術、人才、資金等生產要素優化配置。

（二）深化協同創新，共建流域創新共同體

鼓勵黃河流域高校、科研機構和企業開展科技創新合作，共同申報和承擔國家科技合作類項目。面向高端農業、先進制造業、綠色低碳等領域的共性研發需求，鼓勵聯合開展“對外發榜、全國揭榜”，吸引全國知名高校、科研機構和高科技企業與流域內創新主體共同解決關鍵技術難題。支持流域共建共享產業創新中心、工程研究中心等科技創新平臺。依托山東省技術成果交易中心，加快建設黃河技術轉移中心，推動技術要素市場建設和科技創新成果跨區域對接、轉化。利用好國家對口支援、轉移支付等政策，加大流域發達地區對欠發達地區的人才、技術和資金支援，鼓勵雙方共建人才培訓和實習基地，共同培養能夠滿足各地區發展實際需要的各類人才。鼓勵共享引才渠道，聯合開展人才招引活動，吸引和集聚全球高層次科技創新人才。

（三）強化規劃引領，大力推進基礎設施互聯互通

加強黃河流域便捷、智能、綠色、安全的現代交通網絡一體化規劃建設。以增強流域各城市群及各中心城市之間的空間聯系為重點，建設沿黃地區的高鐵網絡。加快推進“八縱八橫”高鐵網絡中北京至蘭州、青島至銀川高鐵建設，打造流域東西軸向的兩大通道。加快推進鄭州—濟南高鐵，實現黃河流域山東半島和中原地區兩大核心經濟發展引擎的聯通，增強其核心帶動作用。加快將流域中心城市和重點城市建設成為全國性綜合交通樞紐，推進以城市群和都市圈軌道交通、大站快車干線為主的區域內部交通支線建設，連通沿黃主要經濟區。優化流域高速公路網，推動高速公路、省內公路跨省對接。在有條件的中小城市建設一批多功能民用機場，形成全流域規模適度、結構合理的機場體系。加快推進黃河全流域恢復通航工程，建設現代化水上運輸新通道，實現黃河流域通航達海。

（四）樹立“大治理”理念，完善協同治理機制

借鑒長三角一體化、粵港澳大灣區建設、大東京灣發展等國內外跨區域治理經驗，推動構建黃河流域利益相關方共同參與的現代新型跨區域治理體系，形成政府、企業、社會組織、個人等各類主體共同參與的跨區域“大治理”模式。加強水利部黃河水利委員會職能，更好發揮其進行頂層設計和宏觀指導協調的作用。建立和完善沿黃九省區從省級到縣級的多層級溝通協商機制、信息共享機制，保持政府層面的密切互動。充分發揮行業組織和社會組織的作用，吸收相關代表參與區域協同治理重大決策和行動，使治理決策反映多方利益訴求，推動沿黃各地區之間的緊密互動。

（五）加快發展城市群，發揮中心城市帶動作用

依托“隴海—蘭新”和“鄭州—濟南—青島”綜合交通通道，串聯蘭西城市群、關中城市群、中原城市群和山東半島城市群，建設“蘭西鄭濟青”沿黃城鎮帶，推進黃河流域城市群融合發展。發揮山東半島城市群的龍頭帶動作用，提升“蘭西鄭濟青”沿黃城鎮帶的發展能級，提高黃河流域在全國區域戰略格局中的地位。支持濟南、西安、鄭州建設國家中心城市，大力提升城市發展位勢，將其打造成為全流域的龍頭發展城市。支持太原、西寧、呼和浩特等建設區域中心城市，增強其對區域發展的帶動和輻射作用。

資料鏈接：

目前，全球范圍可獲得的夜光遙感影像有兩類：一類是美國軍事氣象衛星計劃（DMSP）搭載的線性掃描業務系統（OLS）發布的DMSP/OLS年平均夜光遙感影像，其空間分辨率為1千米；另一類是基于極地環境業務衛星（S-NPP）搭載的可見紅外成像輻射儀（VIIRS）發布的2012年至今的NPP/VIIRS月平均夜光遙感影像，其空間分辨率為500米。夜間燈光影像能反映城市和區域發展的綜合性表現，NPP-VIIRS在模擬社會經濟參量上具有時效性較好、輻射范圍較廣、分辨率較高、燈光總量和燈光面積與經濟數據的相關性較強等優勢，本文選取NPP/VIIRS數據來表征黃河流域經濟發展情況。

夜間燈光指數表征經濟發展情況有兩種常見方法：一種是采用燈光總指數（TDN），即統計對象區域內所有柵格總值；另一種是平均燈光指數（ANLI），即TDN與柵格總數之比，本文采用后一種方法。