基于空間信息認(rèn)知人口密度分界線
——“胡煥庸線”*

郭華東 王心源 吳炳方 李新武中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所 北京 100094

基于空間信息認(rèn)知人口密度分界線
——“胡煥庸線”*

郭華東 王心源 吳炳方 李新武
中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所 北京 100094

“胡煥庸線”是我國自黑龍江璦琿至云南騰沖呈北東—南西走向延伸的人口密度分界線，其形成和發(fā)展與自然條件諸如地形、地貌、氣候、水文等要素密切相關(guān)，更與社會、經(jīng)濟(jì)及人類活動相關(guān)。面向中國的經(jīng)濟(jì)與社會可持續(xù)發(fā)展，李克強(qiáng)總理提出了“胡煥庸線”“該不該破？能不能破？如何破？”三大問題。文章基于空間信息和相關(guān)時空數(shù)據(jù)的綜合分析，通過典型地區(qū)的實(shí)地調(diào)查，提出了“胡煥庸線”應(yīng)該破及其依據(jù)、“胡煥庸線”可以破及其理由、破解“胡煥庸線”的科學(xué)思路 3 點(diǎn)認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了破解“胡煥庸線”的 4 點(diǎn)建議，即：（1）多方并舉提高西部水資源承載力，“三業(yè)”聯(lián)動鑄就西部大發(fā)展新模式；（2）打造中國綠色新能源基地，構(gòu)建耗能密集-節(jié)水型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)；（3）“群”“帶”結(jié)合走西部城鎮(zhèn)化之路，挖潛革新促東西部均衡發(fā)展；（4）打造以人為本環(huán)境吸引各路人才，構(gòu)建利益均沾機(jī)制保障創(chuàng)新供給。

胡煥庸線，空間信息，新能源，水資源，生態(tài)環(huán)境，一帶一路，新型城鎮(zhèn)化

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.12.013

2013 年 8 月 30 日，國務(wù)院總理李克強(qiáng)邀請有關(guān)專家到北京中南海，聽取城鎮(zhèn)化研究報告并進(jìn)行座談。就“胡煥庸線”問題，李總理在座談會上提出了“該不該破？能不能破？如何破？”3 個問題，我們稱之為“總理三問”。2014 年 11月，李總理在國家博物館參觀人居科學(xué)研究展時，再次發(fā)出了“胡煥庸線怎么破”之問。為理解和認(rèn)識李總理提出的這個重大問題，筆者等承擔(dān)中科院學(xué)部“胡煥庸線”時空認(rèn)知：聚焦總理“三問” 咨詢項(xiàng)目，主要基于空間對地觀測信息，并輔以相關(guān)綜合數(shù)據(jù)和沿胡煥庸線典型地區(qū)調(diào)查展開研究。

“胡煥庸線”是由我國地理學(xué)家胡煥庸提出的以“璦琿—騰沖”一線劃分我國人口密度的分界線。1935 年，時任中央大學(xué)教授的胡煥庸先生在《地理學(xué)報》發(fā)表《中國人口之分布》的論文，稱由于“近年來中外學(xué)者，研究中國人口問題者，日見其多，中國人口是否過剩，國境以內(nèi)，是否尚有大量移民之可能，其實(shí)當(dāng)今亟需解答之問題，各方面對此之意見，甚為分歧”[1]，胡煥庸根據(jù) 1933 年人口分布圖和人口密度圖，發(fā)現(xiàn)從黑龍江省璦琿（今黑河市）到云南省騰沖，形成大致為北東-南西 45o的人口密度分界線，后人稱之為“胡煥庸線”。

“胡煥庸線”（以下簡稱“胡線”）在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、社會發(fā)展和科學(xué)研究方面均具有重要意義?！昂€”是現(xiàn)代地理學(xué)界完全由中國人完成的標(biāo)志性成果之一，在地理學(xué)、人文科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等諸多領(lǐng)域均具有重要價值[2,3]。多年來，“胡線”東南半壁用占全國約 2/5 的國土，生產(chǎn) 90% 以上的 GDP，居住 90% 以上的人口。今天，中國的經(jīng)濟(jì)總量位居世界第 2 位。黨的十八屆五中全會提出，2020 年中國全面實(shí)現(xiàn)小康，人均 GDP 達(dá)到 1 萬美元。如果把發(fā)展增量仍然集中在“胡線”東南半壁的國土上，勢必造成土地、資源與環(huán)境難以為繼，導(dǎo)致東、西部發(fā)展嚴(yán)重失衡，不利于中國社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的和諧發(fā)展。但是，西北地區(qū)水資源缺乏、生態(tài)環(huán)境脆弱、基礎(chǔ)設(shè)施相對落后，如何讓占國土 3/5 的西北半壁實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，需要用國際發(fā)展的戰(zhàn)略視野、全國東西部統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展的思路，用創(chuàng)新的思想、方法與舉措，發(fā)揮西部的長處與優(yōu)勢，發(fā)掘西部資源與環(huán)境獨(dú)特價值、優(yōu)化水資源利用模式，走西部新型城鎮(zhèn)化路子，進(jìn)而形成中國西部特色的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

圖 1 “胡煥庸線”與不同時期人口密度突變線位置圖

1 對“總理三問”的認(rèn)識

通過系統(tǒng)分析，我們對“總理三問”提出“胡煥庸線”應(yīng)該破及其依據(jù)、“胡煥庸線”可以破及其理由、破解“胡煥庸線”的思路 3 點(diǎn)認(rèn)識。

1.1 “胡煥庸線”應(yīng)該破及其依據(jù)

1.1.1 人口密度分界線是動態(tài)變化的，作為近代人口密度突變線的“胡煥庸線”，不具備可以永遠(yuǎn)不破的理由

當(dāng)前中國人口東密西疏格局是歷史發(fā)展過程中不斷演化形成的。自漢代以來 2 000 年，考察漢、唐、明、清代若干時間段，中國人口格局在不斷變動之中。人口密度分界線變化軌跡：由東—西向（漢代），轉(zhuǎn)南—北（明代）向，再到東北—西南方向（清代末）變化（圖

1）。根據(jù)研究與模擬[4,5]，西漢時期，中國歷史早期農(nóng)業(yè)發(fā)展集中在人口最稠密、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的黃河中下游流域地區(qū)，全國人口分布格局為北多南少。以長江為界，那時 81.0% 的人口分布在北方，南方地區(qū)人口不到 20%；而到東漢時期，長江以南地區(qū)人口比重上升至 33.6%，北方為 66.4%。初唐時北方人口占 45.4%，南方占 54.6%。清嘉慶二十五年（1820 年）形成了西至嘉峪關(guān)和青藏高原東緣，西南至云南邊界的人口密度分界線，若取直線該人口密度分界線接近“胡線”但是呈北東-南西 30o方向延伸。道光三十年（1850 年），當(dāng)時全國約有 4.3 億人口，其中線南側(cè)人口比重為 71.4%，北側(cè)占 28.6%。

由上可見，2 000 年來，中國人口密度分界線是不斷變化的。中國人口格局從漢-唐-明-清一直處于不斷變化之中。中國人口格局變化是伴隨作為農(nóng)業(yè)大國的人口在社會、經(jīng)濟(jì)、科技、環(huán)境等因素共同作用下而不斷演變?！昂€”作為中國近代時期的人口密度突變線，也不會永遠(yuǎn)不變。

1.1.2 “胡煥庸線”西北半壁人口與 GDP 占全國的比例在緩慢上升，需要跨越“胡線”，改變西部發(fā)展思路與條件來實(shí)現(xiàn)更大、更快的發(fā)展，與東部攜手前行的統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、均衡的發(fā)展

基于全國縣級人口歷次普查數(shù)據(jù)和遙感觀測數(shù)據(jù)，對中國人口密度空間變化進(jìn)行研究。1935—2010 年，全國平均人口密度由 1935 年的 41 人/km2，增至 2010 年的 144 人/km2，每平方公里平均增長 100 人。全國人口平均密度的顯著變化發(fā)生在 1964 年和 1982 年。雖然“胡線”西部大面積的人口密度小于平均數(shù)，但是其人口已由 1935 年 1 500 萬人（不含蒙古人口 300 萬）增至 2010 年的 8 800 萬人，人口比例由 1935 年的 3.21% 增至 2010 年的 6.51%（表 1）。

表 1 “胡煥庸線”兩側(cè)人口比例變化情況

從 2004—2013 年，“胡線”西北半壁的 GDP 占全國的比例緩慢上升，由 2004 年的 7.74% 升至 2013 年的 8.78%。其中工業(yè)增加值由 6.41% 增至 8.58%，農(nóng)業(yè)增加值由 10.72% 增至 11.55%，第三產(chǎn)業(yè)增加值則由 7.71% 增至 7.85%。

遙感能探測到夜間城市燈光、小規(guī)模居民地甚至車流發(fā)出的低強(qiáng)度燈光，明顯區(qū)別于黑暗的鄉(xiāng)村與環(huán)境背景。夜間燈光亮度既是經(jīng)濟(jì)繁榮的反映，也是人口聚集的表現(xiàn)。通過夜間燈光的空間分布，可以反映人口的宏觀分布格局。

圖 2 是 2010 年衛(wèi)星 DMSP/OLS 夜間燈光圖像展示的中、美兩個國家人口分布宏觀格局。從夜間燈光遙感圖可見，美國（不含阿拉斯加州）存在近南-北向的一條人口密度分界線，分界線東部與西部面積各占 44.55% 與 55.45%，人口比例為 73.91% 與 26.09%。基于夜間燈光數(shù)據(jù)和土地覆蓋數(shù)據(jù)估算，2010 年中國人口分布情況是，“胡煥庸線”兩側(cè)，東南與西北面積所占比例分別是 43.68% 與 56.32%，人口各占 93.49% 與 6.51%。在東、西面積比例上，中國與美國接近，但中國的東、西兩邊人口所占的比例差距較大（表 2）。

圖2 中國與美國夜間燈光圖像顯示的兩國東西部人口空間分布情況

表2 中國與美國人口密度分界線兩側(cè)面積與人口所占比例情況

綜上可見，人口數(shù)量、密度與質(zhì)量是社會、經(jīng)濟(jì)、生活方式與環(huán)境的綜合反映，不同國家因不同自然、經(jīng)濟(jì)情況而不同，同一國家在不同發(fā)展階段人口空間格局也不同。中國人口格局從漢-唐-明-清一直處于不斷變化之中。 “胡線”作為中國近代時期的人口密度突變線，也不會永遠(yuǎn)不變。只要東、西部發(fā)展情況變化了，這條人口密度分界線就會變化。

過去 30 多年，中國城鎮(zhèn)化主要發(fā)生在“胡線”東部的農(nóng)耕區(qū)，城市擴(kuò)展占用了大量的優(yōu)良土地資源。對全國 60 個主要城市①60個主要城市包括：4個直轄市、28個省會（首府）城市、 2個特別行政區(qū)和 26個其他城市。餅直徑表示擴(kuò)展面積的大小，餅內(nèi)三色構(gòu)成分別表達(dá)占三類主要土地的比例遙感監(jiān)測（圖 3）表明，1973—2013 年 40 年間，60 個主要城市實(shí)際擴(kuò)展面積15 755 km2，其中，56.51% 源自對耕地的占用[1]。平均每個城市中心建成區(qū)面積增加了 5.23 倍。城市化過猛發(fā)展帶來東部一些特大城市人口以及城市群人口過密，造成東部的水體、土壤、大氣的污染，東部人口-資源-環(huán)境系統(tǒng)承壓過大，持續(xù)發(fā)展受到挑戰(zhàn)。

遙感監(jiān)測還表明，中國中部地區(qū)城市平均人均建設(shè)用地面積僅有 67.28 m2，發(fā)展嚴(yán)重不足。根據(jù) 2010 年遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測統(tǒng)計(jì)，“胡煥庸線”以西地區(qū)未利用土地面積占全國未利用土地總面積的 96.66%，其中裸巖石礫地、戈壁、沙地等占 85% 。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)模式下，這些土地被認(rèn)為是“生態(tài)脆弱”的“無用之地”。但是，這些地方有的卻是綠色能源（光能、風(fēng)能等）高產(chǎn)區(qū)，只是尚待開發(fā)。西南與西北的高山與低谷、寒冷與干旱環(huán)境，孕育出獨(dú)特生物資源與生態(tài)產(chǎn)品，由于條件限制，對它們的研究與開發(fā)也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

圖3 基于長序列（1973—2013年）遙感數(shù)據(jù)中國60個主要城市擴(kuò)展占用各類土地面積比例圖[7]

從 1935—2010 年，“胡線”西部人口從占全國 3.21% 增至 6.51%，75 年間緩慢上升 3.3 個百分點(diǎn)。近 10 年的 GDP 上升速度比人口上升速度相對要快。如果在 21 世紀(jì)前半葉，在新“五化”引領(lǐng)下，“胡線”西部人口能再提高 3%—4%，占全國人口 10% 比例的時候，西部發(fā)展?jié)摿@得更有效釋放與更快的發(fā)展，東、西部的差距進(jìn)一步縮小、更加均衡發(fā)展。

1.2 “胡煥庸線”可以破及其理由

在當(dāng)今國內(nèi)外發(fā)展新理念與科技進(jìn)步驅(qū)動發(fā)展的大背景下，破解“胡煥庸線”具備了以下可倚靠的條件。

（1）利用全球資源與市場緩解西部水資源短缺正是千載一遇的機(jī)會。目前，西部水資源主要用于農(nóng)業(yè)灌溉，西部稀缺的水資源利用模式需要調(diào)整。利用全球資源與全球市場可為緩解我國西部的用水緊缺提供解決方案，以大豆為例，2014 年我國大豆進(jìn)口已經(jīng)突破 7 000 萬噸，大豆進(jìn)口量占我國大豆總需求量的 90% 以上，相當(dāng)于利用國外 5 億畝耕地的水土資源。與大豆類似，近年來，全球大宗糧食的價格遠(yuǎn)低于國內(nèi)糧食生產(chǎn)價格。因此，利用國外大宗糧食減輕水土資源約束的時機(jī)已經(jīng)到來。在保障基本口糧的前提下，我國應(yīng)更加充分地利用全球農(nóng)產(chǎn)品市場來滿足國內(nèi)的需求，特別是要將西部地區(qū)從糧棉生產(chǎn)的“囚籠”中解放出來，騰出更多的水資源發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)。

（2）先進(jìn)的節(jié)水措施以及水處理與調(diào)水技術(shù)是解決西部水缺乏問題的鑰匙。干旱-半干旱區(qū)缺水是限制其發(fā)展的首要因素。中國目前的用水情況是：東、中和西部人均用水量分別為 393m3、468m3和 545m3，西部人均用水量最大；萬元 GDP 用水量分別為 63m3、129m3和 158m3，西部萬元 GDP 用水量效益最低；耕地實(shí)際灌溉畝均用水量分別為 379m3、378m3和 512m3，西部耕地畝均用水量最大。中國西部水資源承載潛力具備可增大的空間。今天，干旱-半干旱區(qū)節(jié)水灌溉在我國已經(jīng)是技術(shù)成熟。另外，調(diào)水工程與技術(shù)也逐步成熟，通過科學(xué)調(diào)水，科學(xué)使用、合理利用水資源是解決西部發(fā)展水資源不足問題的重要方向。

（3）西部豐富的綠色能源將為未來新興產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的動力支持與發(fā)展空間。我國能源資源稟賦與需求的地理分布失衡，能源資源主要分布在西部和北部地區(qū)，而能源消費(fèi)目前主要集中在東部地區(qū)。西北陽光與風(fēng)力資源充足、穩(wěn)定，西南水力與地?zé)豳Y源蘊(yùn)藏豐富，充分利用西部豐富綠色能源，調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)是西部未來發(fā)展的科學(xué)選擇。西部可以選擇耗水少、耗電大、技術(shù)高的新型產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車快速發(fā)展新途徑，例如大數(shù)據(jù)與云計(jì)算新產(chǎn)業(yè)就是耗水少、耗電大可以在西部適當(dāng)布局的產(chǎn)業(yè)。西部豐富的綠色能源為未來新興產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的動力支持與發(fā)展空間。

（4）快速交通將解決西部因行路難造成的空間、心理的距離與障礙。廣袤的地域空間、崎嶇的地形、惡劣的環(huán)境引起的交通不暢曾是限制“胡線”西北、西南區(qū)域發(fā)展的另一個主要因素?，F(xiàn)代交通技術(shù)與交通方式已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，遠(yuǎn)距離的朝發(fā)夕至甚至當(dāng)天往返已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，地形對人類活動的約束已經(jīng)極大地弱化。便捷的交通是促使人口不斷遷移的強(qiáng)大推動力?？旖萁煌üぞ叩钠占?，極大消除了距離產(chǎn)生的障礙，城市與鄉(xiāng)村的聯(lián)系更為緊密，人口的流動性大大增強(qiáng)，這為進(jìn)一步打破“胡線”東西人口空間分布不均的狀況提供了通行交往的技術(shù)保障。

（5）“互聯(lián)網(wǎng)+”將為西部的生產(chǎn)與生活方式及消費(fèi)模式帶來重大的變革。 “互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)為打破“胡線”東西兩側(cè)人口空間分布的不均提供產(chǎn)業(yè)支撐。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”商業(yè)模式的出現(xiàn)，特別是大型電商的出現(xiàn)，讓購買與出售產(chǎn)品方便快捷，讓經(jīng)濟(jì)活動的每個領(lǐng)域信息變得更加對稱， 供需關(guān)系變得更加靈通，為西部小批量的、特色的產(chǎn)品打開面向全球市場空間提供了可能?；ヂ?lián)網(wǎng)改變的不僅是信息產(chǎn)品，還包括物質(zhì)產(chǎn)品，它還調(diào)動更多的資源，讓資源流動產(chǎn)生價值，讓分享經(jīng)濟(jì)能夠形成。互聯(lián)網(wǎng)將給西部的生產(chǎn)與銷售、生活與消費(fèi)方式帶來重大變革。

（6）國家“一帶一路”戰(zhàn)略和相關(guān)宏觀政策提供了“破解”的基礎(chǔ)?？缰揠H的“一帶一路”突破傳統(tǒng)的地緣政治，發(fā)揮資本、文化的空間覆蓋屬性，把以往城市或區(qū)域間的“點(diǎn)”的聯(lián)系改變?yōu)辄c(diǎn)-線-帶（面）的連接與覆蓋，其中“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”，從北、中、南三條線（帶）穿越“胡煥庸線”。另外，“長江經(jīng)濟(jì)帶”戰(zhàn)略的實(shí)施，又把我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的長江三角洲地區(qū)與西部密切串聯(lián)起來。這些國家戰(zhàn)略必將引領(lǐng)該帶區(qū)域社會-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境-人口的較快發(fā)展，為我國東、西部均衡發(fā)展提供千載難逢的歷史機(jī)遇，成為突破“胡煥庸線”的重要政策基礎(chǔ)與戰(zhàn)略保障[8]。

1.3 破解“胡煥庸線”的科學(xué)思路

“胡煥庸線” 能否破？首先要對“破解胡煥庸線”的內(nèi)涵進(jìn)行科學(xué)的認(rèn)識。突破“胡煥庸線”，不是要突破自然因素（降水、氣溫、生態(tài)環(huán)境等）的狀態(tài)，而是要突破 “胡煥庸線”西部經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的制約因素以及改善人民生活水平的不利條件，尋求解決的思路與辦法。

1.3.1 厘清破解“胡煥庸線”的內(nèi)涵

（1）要動態(tài)、辨證看待人口、環(huán)境、資源承載力。西部缺水、生態(tài)環(huán)境脆弱，這是不爭的事實(shí)。但要動態(tài)、辨證看待承載力這個問題。事實(shí)上，環(huán)境承載力與產(chǎn)業(yè)直接相關(guān)，伴隨人類社會發(fā)展其約束條件也在不斷變化。漢代的西域綠洲 36 國，雖有灌溉農(nóng)業(yè)但是糧食畝產(chǎn)量低，人口上萬就是較大的“國”了，而今天，烏魯木齊市 350 萬人口就超過當(dāng)時 36 國所有人口的總和。1935 年，“胡線”西部人口不足 2 000 萬，按照當(dāng)時的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件與土地承載力水平，誠如胡煥庸先生當(dāng)時認(rèn)為西部再加承載“至多不過數(shù)百萬乃至千萬而已”[1]。而今天，“胡線”西部已經(jīng)承載 8 800 余萬人，這在 1935 年是不可能設(shè)想的情況。

（2）突破“胡煥庸線”的本質(zhì)內(nèi)涵是要打破東、西部的不均衡發(fā)展。突破“胡煥庸線”不是要突破自然因素的狀態(tài)，例如一個區(qū)域年降水量 200 mm，人工無法顯著提高降水量，但是人可以改變水的利用方式與效率，以及采用其他辦法使得 200 mm 降水量不構(gòu)成發(fā)展的限制因素；突破“胡煥庸線”也不是要在西部大舉進(jìn)行傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，更不是要人口的大量西部遷移。我們談?wù)撌欠衲艽蚱?“胡煥庸線 ”，是要借助現(xiàn)代技術(shù)、新的生產(chǎn)方式、新的商業(yè)模式、現(xiàn)代資本運(yùn)作，在科學(xué)的政策引領(lǐng)下，用農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、新型城鎮(zhèn)化、新型工業(yè)化、信息化與綠色化“五化”同步發(fā)展的舉措，跨越“胡煥庸線”去發(fā)展西部、消除貧困，實(shí)現(xiàn)東、西部均衡發(fā)展，達(dá)到社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.3.2 破解“胡煥庸線”的宏觀思考

正如上述，突破“胡煥庸線”的內(nèi)涵是要打破東、西部的不均衡發(fā)展。如何使西部能快速、綠色發(fā)展，這是破解“胡煥庸線”應(yīng)主要思考的問題。我們認(rèn)為以下 5 個方面比較重要：（1）科技進(jìn)步為突破“胡煥庸線”提供創(chuàng)新動力；（2）豐富的自然、文化資源為突破“胡煥庸線”提供物質(zhì)基礎(chǔ)； （3）現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式為突破“胡煥庸線”提供廣闊的市場空間； （4）科學(xué)宏觀政策支持與引導(dǎo)是突破“胡煥庸線”的堅(jiān)強(qiáng)保障；（5）成就人才建功立業(yè)是突破“胡煥庸線”的關(guān)鍵要素。

2 破解“胡煥庸線”的四點(diǎn)建議

2.1 多方并舉提高西部水資源承載力，“三業(yè)”聯(lián)動鑄就西部大發(fā)展新模式

（1）控制耕地規(guī)模、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換經(jīng)營方式，多方并舉提高水資源承載力。鑒于西部嚴(yán)峻的水資源短缺局面，“胡線”以西的區(qū)域，特別是西北地區(qū)要強(qiáng)化耕地規(guī)模和耗水量監(jiān)測，促進(jìn)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，例如新疆博州灌溉試驗(yàn)站基于耗水控制的枸杞高效節(jié)水灌溉，水分生產(chǎn)力提高了 0.11 kg/m3，畝均耗水量相比棉花減少 58 m3，產(chǎn)生明顯的節(jié)水效果。

在保證基本口糧的前提下，轉(zhuǎn)換經(jīng)營方式，適度進(jìn)口高耗水的大宗農(nóng)作物，實(shí)現(xiàn)“虛擬水”的轉(zhuǎn)移。西部生產(chǎn)一畝棉花大約需要耗水 450 m3，生產(chǎn)一畝水稻需要耗水 800—1 000 m3。反過來，進(jìn)口棉花與水稻等高耗水作物，其實(shí)就是進(jìn)口水資源，就能為西部生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)、居住生活用水與低耗水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展節(jié)省更多的水資源，助力突破水資源短缺對西部發(fā)展的約束，達(dá)到提高西部水資源承載力的目的。

同時，要嚴(yán)格執(zhí)行水資源總量控制、用水效率與水環(huán)境控制的“三條紅線”監(jiān)測與管理；強(qiáng)化水處理技術(shù)，提高污水回收利用率；開展“藏水入疆”以及其他調(diào)水方案的可行性研究與規(guī)劃，多渠道合力解決西部缺水問題[9]。

（2）打造西部特色高附加值生態(tài)產(chǎn)業(yè)，鑄就西部經(jīng)濟(jì)增長與社會發(fā)展新引擎。生態(tài)工業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)服務(wù)業(yè)進(jìn)行“三業(yè)”聯(lián)動發(fā)展，將是西部實(shí)現(xiàn)飛躍發(fā)展的有效途徑之一。要發(fā)揮西部獨(dú)特生態(tài)優(yōu)勢，逐步摒棄低質(zhì)、耗水糧棉種植模式，走以提高水分生產(chǎn)效益與品質(zhì)為導(dǎo)向的精品農(nóng)業(yè)發(fā)展的道路。由于西部個性化的、特色的生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)出特色的生態(tài)產(chǎn)品?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”，面向全球市場，塑造中國西部高端農(nóng)業(yè)形象，打造以特色水果、綠色產(chǎn)品生產(chǎn)與加工為支撐的“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)，把西部打造成健康、節(jié)水、高附加值的中國精品生態(tài)農(nóng)業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工基地。

西部還是文（化）、景（觀）、民（族）、生（活）奇特多彩之地，要用現(xiàn)代大旅游理念，開發(fā)西部獨(dú)特旅游資源，發(fā)展生態(tài)與文化服務(wù)業(yè)。用“大旅游經(jīng)濟(jì)”思想，就是以旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展為基礎(chǔ)和聯(lián)系紐帶，把相關(guān)旅游元素充分融入新型工業(yè)化、信息化、新型城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展進(jìn)程以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面，形成全方位、關(guān)聯(lián)型、生態(tài)化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)協(xié)同推進(jìn)體系。

2.2 打造中國綠色新能源基地，構(gòu)建耗能密集-節(jié)水型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)

（1）開發(fā)西部豐富的綠色新能源，把西部打造成為中國綠色新能源基地。我國西北陽光與風(fēng)力資源充足、穩(wěn)定，西南水力與地?zé)豳Y源蘊(yùn)藏豐富，充分利用西部豐富綠色能源，調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)是西部未來發(fā)展的科學(xué)選擇。西部可以選擇耗水少、耗電大、技術(shù)高的新型產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車快速發(fā)展新途徑。西部豐富的綠色能源為未來新興產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的動力支持與發(fā)展空間。隨著新能源開發(fā)利用技術(shù)日趨成熟，要著手統(tǒng)籌規(guī)劃西部綠色能源開發(fā)與科學(xué)布局，抓緊把西部打造成國家重要的綠色能源供應(yīng)基地，改善我國能源結(jié)構(gòu)，走低碳綠色發(fā)展。

（2）大力倡導(dǎo)與鼓勵綠色能源消費(fèi)，打造西部耗能密集-節(jié)水型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。充分發(fā)揮西部綠色能源豐富的優(yōu)勢，大力倡導(dǎo)綠色能源消費(fèi)。為部分解決西部能源東送的問題，西部可以部署能量消耗大、水量需求少，技術(shù)要求高、環(huán)保代價小的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，推動西部新型工業(yè)革命。“輸煤不如輸電，輸電不如輸信息”，云基地、新一代數(shù)據(jù)中心等大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)在西部布局將具有跨越式發(fā)展的作用。另外，針對西部居民點(diǎn)分散，可以用廣布的綠色能源解決西部農(nóng)村居民用電問題。在鄉(xiāng)村建設(shè)太陽能熱水器、太陽能灶、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)等，積極開展太陽能電池板、新能源車等的推行。建議在總結(jié)已有的綠色能源開發(fā)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，抓緊開展光與熱、光與電的轉(zhuǎn)換研究與規(guī)劃，在西部合適地區(qū)抓緊部署一批重大綠色能源工程。

2.3 “群”“帶”結(jié)合走西部城鎮(zhèn)化之路，挖潛革新促東西部均衡發(fā)展

（1）發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢培育新的增長點(diǎn)，打造“群”-“帶”結(jié)合的西部城鎮(zhèn)化模式 ?！耙粠б宦贰睉?zhàn)略實(shí)施將會培育一批增長極與帶。西部要抓住國家沿邊和內(nèi)陸開放機(jī)遇，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，發(fā)掘新的增長極（點(diǎn)）、增長帶（線）。如西北的新疆、西南的云南都毗鄰數(shù)個國家，在“絲綢之路”北帶和南帶建設(shè)中處于橋頭堡重要地位，口岸與沿邊的開放、經(jīng)濟(jì)走廊的建設(shè)都將提供重大的發(fā)展機(jī)遇。

優(yōu)化城鎮(zhèn)化布局是新時期城鎮(zhèn)化發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)之一。西部區(qū)域城鎮(zhèn)體系空間結(jié)構(gòu)發(fā)展模式，要把數(shù)千年來依托綠洲發(fā)展呈線（帶）狀的城-鎮(zhèn)-村結(jié)合考慮進(jìn)去，走城市群與城-鎮(zhèn)-村-企（業(yè)）帶相結(jié)合發(fā)展模式，帶動農(nóng)村及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。當(dāng)前，除建設(shè)天山北緣經(jīng)濟(jì)帶外，另外，要抓緊謀劃依托天山南側(cè)（塔里木盆地北緣）綠洲的城-鎮(zhèn)-村-企聯(lián)動發(fā)展的綠色城鎮(zhèn)帶，走軍-地融合發(fā)展之路，進(jìn)而帶動塔里木盆地周邊包括南疆的發(fā)展。

（2）開啟西部城鎮(zhèn)化發(fā)展的巨大潛力，促進(jìn)中國東、西部社會經(jīng)濟(jì)的均衡發(fā)展。推進(jìn)城鎮(zhèn)化是現(xiàn)代化必由之路。遙感監(jiān)測表明：1973—2013 年全國主要城市建成區(qū)面積擴(kuò)展了 5.23 倍，城市擴(kuò)展中 56.51% 的土地來源于耕地。“胡線”以東地區(qū)城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)展速度是以西地區(qū)的 23 倍，反映東、西區(qū)域城鎮(zhèn)化發(fā)展的嚴(yán)重不均衡，以及下一階段西部城鎮(zhèn)化啟動發(fā)展的急迫任務(wù)。

新時期下，推進(jìn)城鎮(zhèn)化的目標(biāo)是要提高城鎮(zhèn)化的質(zhì)量，其中在土地方面要提高城鎮(zhèn)土地利用效率和城鎮(zhèn)建成區(qū)的人口合適密度。利用遙感技術(shù)監(jiān)測中國城鎮(zhèn)用地規(guī)模，結(jié)合中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒的 2010 年城市城區(qū)人口和暫住人口數(shù)據(jù)，研究表明：中國城市用地集約化程度偏低，人均建設(shè)用地面積 129.06m2，城區(qū)內(nèi)部尚有吸納新增城鎮(zhèn)人口的潛力?！昂€”西部地區(qū)城市平均人均建設(shè)用地面積 166.21m2，具備很大的內(nèi)部挖潛的空間?；诔擎?zhèn)建設(shè)用地測算：“胡線”以西地區(qū)城鎮(zhèn)用地潛力500—5 300 km2，可以承載城鎮(zhèn)人口 0.48億—0.50億人。

2.4 打造以人為本環(huán)境吸引各路人才，構(gòu)建利益均沾機(jī)制保障創(chuàng)新供給

（1）營造環(huán)境激勵各類人才到西部創(chuàng)業(yè)，發(fā)展教育培育后備梯隊(duì)在西部生根。以人為本的制度與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是吸引人的重要手段，通過制度化、體系化的管理，提高服務(wù)水平與管理水平，給每個人以全面系統(tǒng)、持續(xù)不斷的激勵，給予尊重感、自豪感與成就感。

新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵在于人。“胡線”以西的區(qū)域在加強(qiáng)硬件環(huán)境建設(shè)的同時，更重要的是在人才引進(jìn)層面，需要有超前意識。充分利用土地儲備優(yōu)勢和氣候優(yōu)勢，制定比東部地區(qū)更好的人才引進(jìn)政策，解決創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的后顧之憂，吸引人才落戶在西部發(fā)展，留住人才在西部創(chuàng)業(yè)成功。要用適度超前的教育戰(zhàn)略培育西部發(fā)展所需要的人力資源。建議國家通過整合一部分高等院校和科研機(jī)構(gòu)，在西部地區(qū)組建若干綜合性和專業(yè)性大學(xué)及學(xué)院，以新能源、新材料、航天新科技、對地觀測、互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、綠色經(jīng)濟(jì)、生態(tài)恢復(fù)與利用、特色醫(yī)藥、特色食品加工、特色旅游、現(xiàn)代化管理等為主要專業(yè)，為西部地區(qū)培養(yǎng)高水平新型科技與管理人才，帶動西部地區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)長期、穩(wěn)定的發(fā)展。在西部地區(qū)大力發(fā)展民族文化教育與職業(yè)教育，形成西部教育資源和教育水平均衡式、梯級化發(fā)展。在創(chuàng)業(yè)、定居等方面出臺優(yōu)惠政策，激勵西部人才在當(dāng)?shù)卦?、生根與創(chuàng)業(yè)發(fā)展。

（2）構(gòu)建安全穩(wěn)定環(huán)境與寬松政策制度，建立資源公平與利益均沾分配機(jī)制。吸引人才、技術(shù)、資本前來創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、投資是“胡線”西部區(qū)域發(fā)展的前提條件。除便利、優(yōu)質(zhì)的硬件設(shè)施之外，安全的生產(chǎn)、生活環(huán)境，以人為本的政策、制度環(huán)境是吸引人才的關(guān)鍵措施與保障。突破“胡煥庸線”，實(shí)現(xiàn)西部大發(fā)展，最大的制約因素是人才的缺乏，西部要發(fā)展，就要不拘一格用人才。

西部開發(fā)涉及當(dāng)?shù)匕傩张c管理者、外來創(chuàng)業(yè)及投資者，國家與地方政府等多方利益。發(fā)展的紅利要在促進(jìn)資源公平分配與利益均沾機(jī)制下合理、合情分配。科學(xué)管理與生產(chǎn)的創(chuàng)新人才均是稀缺資源。要給予足夠的優(yōu)惠政策措施以及物質(zhì)與精神的獎勵來吸引人才到被認(rèn)為“不適于人居”與不能生產(chǎn)的“西部”去創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)。創(chuàng)業(yè)者可以對土地進(jìn)行承包，與當(dāng)?shù)卣?、居民進(jìn)行產(chǎn)權(quán)界定，共同分享土地在使用方式以及管理方式改革中創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)帶來的紅利。

致謝：感謝項(xiàng)目組研究人員，特別是易小光、賈根所、樊寶敏、劉海啟、張文濤、華光、張?jiān)鱿?、王世新、趙曉麗、劉亞嵐、周藝、王欽軍、孫中昶、陳富龍、劉傳勝等的支持與貢獻(xiàn)。李麗、駱磊協(xié)助收集資料、制圖。感謝新疆、陜西、寧夏、甘肅、河南以及云南等省區(qū)對于調(diào)研給予的大力支持！在此一并致謝！

1 胡煥庸. 中國人口之分布. 地理學(xué)報, 1935, 2(1)∶ 33-73.

2 王錚, 張丕遠(yuǎn), 周清波. 歷史氣候變化對中國社會發(fā)展的影響∶兼論人地關(guān)系. 地理學(xué)報, 1996, (4)∶ 329-339.

3 葛全勝, 張巫遠(yuǎn), 吳祥定.中國環(huán)境脆弱帶特征研究. 地理新論, 1990, 5 (2)∶ 17-29.

4 葛劍雄. 葛劍雄文集2, 億兆斯民. 廣州∶ 廣東人民出版社, 2014.

5 吳靜, 王錚. 2000 年來中國人口地理演變的Agent模擬分析.地理學(xué)報, 2008, 63(2)∶ 185-194.

6 張建春, 儲少林, 陳全功. 中國農(nóng)牧交錯帶界定的現(xiàn)狀及進(jìn)展.草業(yè)科學(xué), 2008, 25(3)∶ 78-84.

7 張?jiān)鱿? 等著. 中國城市擴(kuò)展遙感監(jiān)測圖集. 北京∶ 星球地圖出版社, 2014.

8 郭華東, 肖函. “一帶一路”的空間觀測與“數(shù)字絲路”構(gòu)建. 中國科學(xué)院院刊, 2016, 31(5)∶ 535-541.

9 吳炳方, 曾紅偉, 陳曦. 基于空間認(rèn)知的“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”耕地利用模式. 中國科學(xué)院院刊, 2016, 31(5)∶ 542-549.

郭華東 中科院遙感與數(shù)字地球所研究員。中科院院士、俄羅斯科學(xué)院外籍院士、發(fā)展中國家科學(xué)院院士?，F(xiàn)擔(dān)任國際數(shù)字地球?qū)W會（ISDE）主席及 ISDE 中國國家委員會主席、聯(lián)合國教科文組織國際自然與文化遺產(chǎn)空間技術(shù)中心主任、災(zāi)害風(fēng)險綜合研究計(jì)劃（IRDR）科學(xué)委員會成員及 IRDR 中國委員會主席、《國際數(shù)字地球?qū)W報》主編等職。主要從事遙感科學(xué)與應(yīng)用研究，在遙感信息機(jī)理、雷達(dá)對地觀測、數(shù)字地球科學(xué)等方面取得系列成果。發(fā)表論文 400 余篇，出版專著和主編著作 16 部，獲國家和省部級科技獎勵 13 項(xiàng)。E-mail∶ hdguo@radi.ac.cn

Guo Huadong Professor of the Institute of Remote Sensing and Digital Earth (RADI), Chinese Academy of Sciences (CAS), an Academician of CAS, a Fellow of the World Academy of Sciences for the Advancement of Science in Developing Countries (TWAS), and an Academician of the International Eurasian Academy of Sciences (IEAS). He presently serves as President of the International Society for Digital Earth (ISDE), Past-President of the ICSU Committee on Data for Science and Technology (CODATA), Science Committee Member of the Integrated Research on Disaster Risk (IRDR) programme co-sponsored by ICSU, ISSC, and UNISDR, Editor-in-Chief of the International Journal of Digital Earth, and Chairman of the Chinese National Committee for ISDE and China Committee for IRDR. He specializes in the remote sensing science and its applications, and has conducted ground-breaking research on the information mechanisms of remote sensing, radar for Earth observation, and Digital Earth science. Prof. Guo has published more than 400 papers and 16 books, and is the principal awardee of 13 national and CAS prizes. E-mail∶ hdguo@radi.ac.cn

Cognizing Population Density Demarcative Line (Hu Huanyong-Line) Based on Space Technology

Guo Huadong Wang Xinyuan Wu Bingfang Li Xinwu
（Institute of Remote Sensing and Digital Earth, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China）

The “Hu Huanyong-Line”, dividing population density of China with the “Aihui-Tengchong” line, was proposed by the Chinese geographer Professor Hu Huanyong to mark the demarcation line. The formation and development of the Line is closely related to the natural condition such as the topography, geomorphology, climate, and water resources, as well as the social, economic, and human activities. Facing with the sustainable development of China’s economy and society, Premier Li Keqiang put forward three questions about the “Hu Huanyong-Line”. “Should we break the line?” “Can we do?” And “How to do?” Based on the comprehensive analysis of the spatial information and relevant spatio-temporal data, and the field survey on typical regions, this paper proposes three main points about the “Hu Huanyong-Line”∶the basis why the Line should be broken; the reasons why the Line can be broken; and the scientific approaches to breaking the Line. And, the paper further pointed out four suggestions to break the “Hu Huanyong-Line”. They are respectively∶ improving the carrying capacity of water resources of the western China and developing new patterns of linkage to ecosystem industries; building up a green energy base in China and setting up the energy-intensive and water-saving high-tech industries; promoting the urbanization in the western China and ensuring a balanced development of the east and the west of China; and creating the people-oriented environment to attract experts in various fields, and constructing an equal benefit mechanism to guarantee the innovation supply.

Hu Huanyong-Line, spatial information, new energy, water resource, ecological environment, belt and road, new type of urbanization

*資助項(xiàng)目：中科院學(xué)部咨詢評議項(xiàng)目（“胡煥庸線”時空認(rèn)知：聚焦“總理三問”）

修改稿收到日期：2016年11月28日