黄河流域甘肃段高质量发展时空格局演变研究

周文霞，王星星

（甘肃省科学技术情报研究所，甘肃 兰州 730000）

黄河流域甘肃段是重要水源涵养区、国家重要生态安全屏障［1］。 自党的十九大提出高质量发展概念以来，学术界关于高质量发展的研究成果颇丰，研究主题多为高质量发展的内涵、指标体系构建、发展水平评价、空间格局演变、与生态环境系统的耦合等［2－6］，研究方法有从狭义视角的全要素生产率［7］、从广义视角的多维度指标体系来测度高质量发展［8］，关于黄河流域高质量发展的研究大都以9 个省（区）为对象而对甘肃段的研究较少。 黄河流域甘肃段是全省主要的经济发展带，人口稠密，矿产资源丰富，工业布局相对集中，但自然生态本底脆弱，水资源量有限，受气候变化及人为活动等因素影响，区域经济发展与生态保护矛盾突出，流域内水源涵养功能加速退化，生态系统承载力减弱，制约着全省及黄河流域经济社会与生态环境的协调发展［9］。 本文从生态保护与高质量发展协同视角，定量测度2010—2018 年黄河流域甘肃段高质量发展水平，并分析其时空格局演变特征，以期为黄河流域甘肃段高质量发展提供参考。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

黄河流域甘肃段位于甘肃省中东部，包括甘南、临夏、武威、兰州、白银、定西、天水、平凉、庆阳等9 个市（州），是全省政治、经济、历史、文化发展的核心区，涉及黄河干流及其支流渭河、泾河、洮河、湟水、北洛河，流域面积14.59 万km2，约占全省总面积的32%、占黄河流域总面积的19%［10］。 黄河在甘肃省境内分为不连续的上下游两段，上段流经甘南藏族自治州玛曲县，河长433 km，年均入境水资源量85.6 亿m3，出境水资源量150 亿m3；下段流经临夏、兰州、白银市，河长480 km，年均入境水资源量211 亿m3，出境水资源量297亿m3。 考虑到祁连山既是黄河也是河西内陆河的重要水源补给区，兼顾与“一带一路”的衔接及地域单元的连续性，本研究把河西走廊其余4 个市（金昌、张掖、嘉峪关、酒泉）及陇南市也纳入研究区。

1.2 数据来源

本研究所用数据来源于甘肃省历年统计年鉴、研究区14 个市（州）国民经济与社会发展统计公报、甘肃省历年科技进步统计监测报告和科技进步评价报告，部分缺失数据采用插值法补全。

2 指标体系构建与研究方法

2.1 评价指标体系构建

遵循创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，按照系统性、客观性及数据可获取等原则，借鉴相关研究成果［11－13］，建立多维度（要素）高质量发展水平综合评价指标体系，见表1。 其中部分指标无法直接获取，需根据有关数据计算得出：经济波动率为当年GDP 增长率与上年GDP 增长率之比与1 的差值，外贸依存度为进出口总额与GDP 之比，城乡居民人均收入比值为城镇居民人均可支配收入与农村居民人均纯收入的比值。

表1 黄河流域甘肃段高质量发展水平评价指标体系

2.2 研究方法

2.2.1 高质量发展水平综合评价模型

本研究涉及多指标，需采用综合评价模型测度高质量发展水平。 先用极差标准化法消除原始指标量纲的影响，再用熵权法确定各指标的权重［14］，最后用多级加权求和法计算高质量发展综合指数，公式为

式中：E为高质量发展综合指数；Wk为第k个指标的权重；Ck为第k个指标的标准化值；m为评价指标个数，本文m＝25。

2.2.2 空间自相关

空间自相关分析用于衡量某属性在区域空间的集聚程度，分为全局空间自相关和局部空间自相关两种方法。 全局空间自相关用于探索某一属性在区域总体空间的分布状况，判断该属性在空间上的集聚或分散态势［15］，常采用全局莫兰指数I表示，其计算公式为

式中：Wij为空间邻接权重，当空间单元i和j邻接（即具有公共边界）时Wij＝1，否则Wij＝0；Xi与Xj分别为空间单元i和j的高质量属性得分值；X－为各空间单元的高质量属性均值；n为样本数量，本文n＝14；S2为方差。

全局莫兰指数值介于－1 ～1 之间，正值表示空间单元之间存在正相关集聚特征，负值表示空间单元之间存在负相关集聚特征，0 表示空间单元之间呈无规律的随机分布状态。

局部空间自相关用于分析局部空间单元与相邻空间单元的空间关联程度，用局部莫兰指数Ii表示，其计算公式为

局部莫兰指数Ii为正值时表明空间单元i的周围有相似属性的单元，即存在空间集聚现象；Ii为负值表明空间单元i与其周围单元的属性值差别较大。

3 结果与分析

3.1 黄河流域甘肃段高质量发展水平时序变化特征

3.1.1 高质量发展水平整体测度

按照上述方法计算的2010—2018 年黄河流域甘肃段高质量发展各维度及综合指数见表2，2018 年黄河流域甘肃段各市（州）高质量发展各维度及综合指数见表3。 由表2 可知，黄河流域甘肃段高质量发展综合指数从2010 年的0.072 5 稳步上升到2018 年的0.102 5，但整体仍处于较低水平。

表2 2010—2018 年黄河流域甘肃段高质量发展指数

表3 2018 年黄河流域甘肃段各市（州）高质量发展指数

3.1.2 高质量发展各维度分析

（1）经济活力。 2010—2018 年，随着新旧动能转换进程的加快，经济增长进入量质并重新阶段，经济活力指数从0.036 6 稳步上升至0.049 9，但各市（州）经济活力指数差距较大，区域联动效应不强，发展不平衡性显著。

（2）创新驱动。 创新驱动指数从0.026 9 上升至0.047 5，在经济下行压力增大的背景下，创新驱动指数在2016—2017 年小幅下降，但整体上呈向好发展态势。

（3）民生改善。 一系列社会保障事业和民生工作政策的出台，全方位提升了民生福祉，民生改善指数从0.095 9 上升到0.170 8。

（4）环境状况。 环境状况指数波动明显。 2010—2015 年，对高耗能、高污染的传统化工企业依赖性强，“三废”排放量大，对环境产生负外部效应，环境状况指数从0.145 1 下降至0.123 4；2016—2018 年，在经济新常态、发展新理念的引领下，同全省一起打响污染防治攻坚战，源头治理效果明显，环境状况指数波动上升至0.140 2。

（5）绿色发展。 绿色发展指数从0.021 5 上升至0.029 3，逐步建立了生态保护与经济发展有机结合的长效机制，探索出了生态优先、绿色发展的新路子，初步形成经济发展与生态保护双赢局面。

3.1.3 各市（州）高质量发展时序特征

2010—2018年黄河流域甘肃段各市（州）高质量发展综合指数均呈平稳上升态势（见表4），但各市（州）间差异明显，马太效应愈加增强，各市（州）因比较优势不同而排名有小幅波动，但基本格局较为稳定。嘉峪关市高质量发展稳居第一，其次为兰州、张掖、酒泉、金昌等市，武威、天水、甘南、庆阳、白银等市（州）处于中等水平，平凉、定西、临夏、陇南等市（州）发展较为滞后。 各市（州）高质量发展具有明显的阶段性，嘉峪关、兰州、张掖作为甘肃高质量发展前三名，区位优越、吸纳优势资源的能力强，城市综合实力强，整体发展态势较好；金昌、武威、酒泉3 个市高质量发展综合指数2010—2012 年保持平稳、2013—2015 年小幅上涨、2016—2018 年逐年上升，表明这3 个市组团一体化发展，内在联系较为紧密、资源配置较为合理、发展成效较为显著；白银、天水、庆阳3 个市高质量发展综合指数2010—2012 年持续增长、2013—2016 年增速放缓、2017—2018 年小幅上涨；临夏、甘南2 个州为少数民族聚居地，受地域、历史、习俗等多种因素影响，产业发展相对滞后，民生改善任务艰巨，在政策助力下，充分挖掘自身潜在优势，旅游业等特色产业发展较快，经济发展速度和质量均有所提升，高质量发展综合指数在2014—2018 年逐年上升；定西、平凉、陇南3 个市高质量发展综合指数增长较缓，与其他市高质量发展差距逐步拉大。

表4 2010—2018 年各市（州）高质量发展综合指数

3.2 黄河流域甘肃段高质量发展水平空间演化特征

3.2.1 高质量发展水平空间分布格局

选取2010 年、2013 年、2016 年、2018 年4 个时间节点，采用ArcGIS 对高质量发展综合指数进行空间可视化处理。 目前尚无对高质量发展水平的统一分级标准，本研究将高质量发展水平划分为高、中高、中低、低4 个等级，探讨黄河流域甘肃段高质量发展空间分布格局（见图1）。 从空间分布格局看，黄河流域甘肃段高质量发展水平呈现西高东低、北高南低的阶梯状递减分布格局。 河西走廊以嘉峪关市为中心、陇中地区以兰州市为核心的优势格局凸显，陇东地区处于中低水平，陇南及陇中其他地区以低水平为主，区域间差异明显且随着时间推移差距加大，整体协调性差。 究其原因，一是区位差异、生态资源禀赋和生态建设力度不平衡，导致黄河流域甘肃段上下段基础设施及经济发展水平的差距，高质量发展水平空间差异显著且具有进一步扩大趋势；二是黄河流域甘肃段生态环境敏感程度高，上下段享受到的政策、资源红利有所不同，且受人为因素的驱动等。

图1 黄河流域甘肃段高质量发展水平空间分布格局

从4 个等级转化情况看，随着经济增长方式的转型，区域高质量发展水平变化整体上以正向为主、向好发展，高水平市（州）由2010 年1 个（嘉峪关）变为2018 年4 个（嘉峪关、兰州、张掖、酒泉），中高水平市（州）由5 个（张掖、酒泉、兰州、金昌、甘南）变为4 个（金昌、天水、武威、甘南），中低水平市（州）由2010 年3 个变为2018 年5 个，低水平市（州）由5 个减少至1个（大部分向中低水平跃升）。 其中：平凉、陇南2 个市经济发展质量与科技创新水平较低，高质量发展水平无明显变化；张掖、酒泉、武威、天水4 个市的资源优势在政策导向下转化为区域发展动力，高质量发展水平提升较为明显。

3.2.2 高质量发展水平空间集聚特征

借助软件GeoDA 对黄河流域甘肃段高质量发展水平进行空间自相关分析可知，2010 年、2013 年、2016年、2018 年4 个时间节点的全局莫兰指数分别为0.296 1、0.521 8、0.496 1、0.357 7，均为正值且通过置信度为95%的显著性检验，表明黄河流域甘肃段高质量发展水平呈显著的空间正相关，即高质量发展的空间依赖性较强，高水平市（州）和低水平市（州）在空间上趋于集聚性分布，但其集聚效应随时间推移不断减弱。 具体而言，2010 年全局莫兰指数最小，表明高质量发展具有弱集聚空间自相关性，各市（州）协同发展水平低、各自为营的发展状况较明显，中心市（州）带动作用不大；2013 年全局莫兰指数最大，表明高质量发展空间自相关性最强；2013 年之后全局莫兰指数逐渐下降，表明高质量发展空间集聚效应不断减弱，但市（州）间极化现象仍旧存在。

3.2.3 高质量发展水平空间分异特征

基于ArcGIS 和GeoDA 软件绘制的黄河流域甘肃段2010 年、2013 年、2016 年、2018 年高质量发展水平的LISA 集聚图（见图2）表明，黄河流域甘肃段高质量发展水平空间分布呈现以嘉峪关为核心的高－高集聚和以定西、临夏、陇南为中心的低－低集聚的格局，经过9 a 的发展，集聚类型以高－低和低－低为主朝着均衡化方向发展，低－低集聚的城市数量减少。

图2 黄河流域甘肃段高质量发展水平LISA 集聚图

（1）高－高集聚区分布在以嘉峪关为核心的河西走廊一带，涉及的市（州）从2010 年的嘉峪关1 个增加到2018 年的3 个（嘉峪关、酒泉和张掖），嘉峪关因城镇化水平高、基础设施良好、空间溢出效应强而不断辐射带动周边市（州）高质量发展。

（2）高－低集聚区即局部高质量发展区域被周边低质量发展区域环绕，高质量发展水平空间差异较明显，这类区域的市（州）数量从2010 年的5 个减少到2018 年的3 个，集中在以兰州为中心的陇中地区和以天水为中心的陇东地区，协同发展程度低，中心城市的辐射带动能力弱。

（3）低－高集聚区即高质量发展水平较低的局部离群点，主要是武威、白银、甘南三市（州），此区域高质量发展水平不高、动力不足。

（4）低－低集聚区即高质量发展水平较低的陇中及陇南地理位置偏僻、资源优势不足的地区，涉及的市（州）从2010 年的5 个下降到2018 年的3 个（定西、临夏、陇南）。

4 结论与建议

（1） 结论。 从整体层面看，黄河流域甘肃段2010—2018 年高质量发展水平不高，但高质量发展指数持续上升，在经济活力、创新驱动、民生改善、环境状况、绿色发展5 个维度中除环境状况波动较大外，其他4 个维度的高质量发展指数呈均衡增长态势，高质量发展水平整体呈向好发展趋势；高质量发展水平存在显著的空间异质性，各市（州）间极化效应愈加明显，形成了以嘉峪关为核心的范围逐步扩大的高－高集聚区和以陇中及陇南为核心的范围逐步缩小的低－低集聚区，受制于区域资源禀赋与生态环境等因素，各市（州）5 个维度之间协调性较差，发展不平衡与不充分的矛盾较为突出。

（2）建议。 一是探索区域差异化、特色化的发展路径，构建黄河流域甘肃段生态保护与经济协同发展新格局。 高水平发展区域应发挥中心城市的辐射带动作用、创新驱动的倍增引领效应，促进区域产业结构调整、污染防治与生态保护有机结合；中高水平发展区域应持续拓宽发展路径，扶持重点产业和企业发展壮大；中低水平发展区域应大力发展现代循环农业、生态产业、绿色经济等；以黄河上游水源涵养区为重点的低水平发展区域，应严守生态红线，加快规划论证和推进实施一批重大生态保护修复和建设工程。 二是围绕甘肃省政府确定的十大生态产业发展目标，构建生态产业体系。 依托《甘肃省黄河流域生态保护和高质量发展规划》，打造以新材料、新能源、节能环保、先进装备和智能制造、生物医药等领域为重点的绿色生态产业示范区及经济带，推动工业绿色转型；集成戈壁农业、循环农业、智慧农业等现代农业技术，发展现代丝路寒旱农业。 三是强化生态环保技术攻关，增强区域生态环境承载力。 围绕新旧动能转换与产业高质量发展要求，以大数据、人工智能等赋能产业转型升级及环境保护，启动黄河流域甘肃段水文－地貌－生态系统协同演化、重大工程地质灾害监测预警和应急处置、矿山生态环境恢复等专项计划，实现黄河流域甘肃段及河西内陆河流域生态保护与高质量发展的同频共振。