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城里看不到工廠的煙囪，我們呼吸到的霧霾從哪里來

？

欄目：行業(yè)動態(tài) 發(fā)布時間：2024-07-18

很多人認為重工業(yè)距離自己很遠，卻忘記了我們時刻生活在重工業(yè)的影響之中

。我們消耗的每一度電

，開的每一輛車

，乃至我們吸的每一口霧霾

，都與重工業(yè)的發(fā)展息息相關。

從研究角度說，大量的研究工作都需要與重工業(yè)的布局、行業(yè)的分布

、單個企業(yè)的發(fā)展等情況掛鉤分析

。通過重工業(yè)的發(fā)展分布結合其他因素進行分析，往往可以得到很多意想不到的結論

。

那么，怎么獲得這些信息

？你能想象嗎，通過遙感數(shù)據(jù)

，就可以知道

！

城里看不到工廠的煙囪<div id=

，我們呼吸到的霧霾從哪里來

？(圖1)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" label="大標題" class="text-big-title" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto; font-size: 20px; font-weight: 700; color: rgb(164, 29, 29);"/>

圖片來源：首鋼新聞中心

先進的傳感器 +先進的算法=前所未有的信息

在重工業(yè)領域

，由于某些眾所周知的原因

，相關部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)一直并不精確，而目前的一些研究方法存在著各種各樣的漏洞和偏差

。這就對重工業(yè)領域的信息收集清洗工作帶來了巨大的難度。

清洗

，包括數(shù)據(jù)清洗和信息清洗

。數(shù)據(jù)清洗，是指按照一定的規(guī)則把“臟數(shù)據(jù)”“洗掉”

，形成符合主題的數(shù)據(jù)

。而信息清洗，則針對清洗后的數(shù)據(jù)

，進行信息抽取

，形成專業(yè)主題信息。

NPP（NPOESS Preparatory Project）衛(wèi)星系統(tǒng)

，由NASA

、NOAA和美國空軍共同研發(fā)，是NASA正在構建的全球環(huán)境觀測衛(wèi)星系統(tǒng)中最重要的衛(wèi)星星座

。其中搭載的VIIRS（Visible infrared Imaging Radiometer）可見光紅外成像輻射儀

，可收集陸地

、大氣

、冰層和海洋在可見光和紅外波段的輻射圖像

。其生成的VIIRS I-Band 375 m Active Fire Data產(chǎn)品數(shù)據(jù)

，是目前全球火點數(shù)據(jù)中分辨率最高的火點產(chǎn)品數(shù)據(jù)

。

我們充分利用長時間序列數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，結合人工智能和大數(shù)據(jù)的信息收集清洗方法

，找到了熱源重工業(yè)領域的信息收集清洗的方式。

針對中國大陸區(qū)域重工業(yè)清洗

，我們采集了2012.1.20~2018.1.1近6年6,574,250條火點數(shù)據(jù)

，構建了3366個以縣為單位區(qū)域網(wǎng)格

，清洗出4143個運行工作超過10天的重工業(yè)熱源數(shù)據(jù)

。結合不同的時間和區(qū)域分析手段，我們得到了一些有關中國重工業(yè)的結論

。

區(qū)塊化分布與區(qū)域經(jīng)濟禍福相倚

城里看不到工廠的煙囪，我們呼吸到的霧霾從哪里來<div id=

？(圖2)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

2012~2017年間中國區(qū)4145個重工業(yè)區(qū)域分布圖

縱觀中國區(qū)重工業(yè)區(qū)域分布圖，中國目前的重工業(yè)形成了明顯的“區(qū)塊化分布”的態(tài)勢

。遼寧的本溪-鞍山-營口一線

，河北唐山區(qū)域，河北邯鄲-河南安陽一線

，山西從太原經(jīng)臨汾到河津的狹長盆地區(qū)域，山西的長治區(qū)域

，內(nèi)蒙的鄂爾多斯區(qū)域

，內(nèi)蒙的烏海區(qū)域

，新疆的烏魯木齊及附近區(qū)域

，形成了中國重工業(yè)分布的主要密集地帶。

而與傳統(tǒng)印象不同的是

，東北的黑龍江、吉林兩省

，作為所謂的東北重工業(yè)基地

，分布反而相對稀疏。乃至作為資源大省的云南

，其重工業(yè)的分布態(tài)勢與東部的山東

、安徽的銅陵-馬鞍山一線相類

。

城里看不到工廠的煙囪<div id= ，我們呼吸到的霧霾從哪里來

？(圖3)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

2017年中國區(qū)在營重工業(yè)數(shù)目分布圖

城里看不到工廠的煙囪<div id= ，我們呼吸到的霧霾從哪里來？(圖4)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

2017年中國區(qū)在營重工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模分布圖

將2017年中國區(qū)重工業(yè)區(qū)域分布及企業(yè)數(shù)量

、生產(chǎn)規(guī)模對比圖如上所示

。從2017年中國區(qū)在營重工業(yè)數(shù)目分布圖中

，可以看出

，重工業(yè)的發(fā)展曾經(jīng)為這些地方的經(jīng)濟帶來蓬勃的動力。河北的鋼鐵

、山西的煤礦、新疆的石油天然氣

，都曾經(jīng)給當?shù)亟?jīng)濟帶來輝煌

。在如今“去產(chǎn)能、優(yōu)結構”的整體環(huán)境中

，也逐漸成為這些區(qū)域尾大不掉的經(jīng)濟重擔。

而東北尤其是黑龍江

，重工業(yè)已經(jīng)逐步崩塌

，竟至無從支撐經(jīng)濟發(fā)展。如今的黑龍江經(jīng)濟

，何去何從惹人嘆息。

而將2017年中國區(qū)重工業(yè)企業(yè)數(shù)量及生產(chǎn)規(guī)模進行對比

，可以粗略看到我國重工業(yè)領域的生產(chǎn)效率

。

以云南為例

，其生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量為全國第二梯隊

，而生產(chǎn)規(guī)模則不如遼寧甚至江蘇、安徽等地

。我們可以大膽假設，云南目前的礦產(chǎn)開采及加工行業(yè)已經(jīng)進入瓶頸期（產(chǎn)能下降）

，使得目前云南的重工業(yè)處于碎片化生產(chǎn)的階段

。而對于重工業(yè)企業(yè)而言

，碎片化生產(chǎn)往往代表著其生產(chǎn)效率低，能耗更大而成果更少

。

廣東也有類似的情形。但是對于廣東的判斷

，更大的可能性是重工業(yè)生產(chǎn)處于整頓期（限制產(chǎn)能）

。而寧夏

、遼寧

、安徽、江蘇等地

，則出現(xiàn)了相反的情況

。

產(chǎn)業(yè)聚焦成為區(qū)域環(huán)境之隱殤

我們放開視角

，去審視各個區(qū)域之資源分布

，則可以進一步印證中國重工業(yè)的分布態(tài)勢。即從明顯的“區(qū)塊化分布”

，到“產(chǎn)業(yè)聚焦”。

中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的分布高度集中于河北

，尤以唐山為重

；能源產(chǎn)業(yè)包括煤炭產(chǎn)業(yè)

、石油

、天然氣等，則高度集中于山西

、內(nèi)蒙

、新疆

；有色金屬產(chǎn)業(yè)

，高度集中于云南等地。下面顯示了中國重工業(yè)布局中

，部分高清案例的google地圖示例

。

城里看不到工廠的煙囪<div id= ，我們呼吸到的霧霾從哪里來

？(圖5)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

中國重工業(yè)領域的產(chǎn)業(yè)聚焦現(xiàn)象

城里看不到工廠的煙囪<div id= ，我們呼吸到的霧霾從哪里來

？(圖6)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

(A) 塔克拉瑪干沙漠的油田

城里看不到工廠的煙囪<div id= ，我們呼吸到的霧霾從哪里來？(圖7)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

(B) 內(nèi)蒙古的煤化工廠

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城里看不到工廠的煙囪<div id= ，我們呼吸到的霧霾從哪里來？(圖9)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

(D) 山西的煤化工廠

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？(圖10)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

(E) 大連的石化工類工廠

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(F) 西藏的水泥廠

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？(圖12)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

(G) 唐山市的鋼鐵廠

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？(圖13)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

(H) 云南的有色金屬加工提煉廠

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(I)海南的水泥廠

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(J)浙江省的水泥廠

重工業(yè)領域的產(chǎn)業(yè)聚焦

，一方面促進形成高度產(chǎn)業(yè)化

、結構化的行業(yè)供應鏈條

，有利于形成大而強的產(chǎn)業(yè)基地；另外一方面

，則容易形成產(chǎn)業(yè)單一

、對產(chǎn)業(yè)風險高度依賴的區(qū)域經(jīng)濟形態(tài)，同時對區(qū)域的生態(tài)環(huán)境提出了極大的挑戰(zhàn)

。

下圖為2017中國各省每萬平方千米在營重工業(yè)企業(yè)數(shù)目及生產(chǎn)規(guī)模的分布對比圖。為了描述方便

，在本文中

，我們定義：各區(qū)域每萬平方千米在營重工業(yè)企業(yè)數(shù)量/生產(chǎn)規(guī)模，為區(qū)域重工業(yè)區(qū)企業(yè)數(shù)量/生產(chǎn)規(guī)模密度

。

從區(qū)域密度分布中

，可以發(fā)現(xiàn)：新疆、內(nèi)蒙由于行政區(qū)域比較大

，雖然重工業(yè)企業(yè)數(shù)量密度仍然比較大（企業(yè)數(shù)量密度保持比較大的原因在上文已經(jīng)有所說明）但是生產(chǎn)規(guī)模密度較?div id="m50uktp" class="box-center"> 。粡膱D中可以很明顯地看到

，天津

、河北、山西

、山東

、遼寧等地是生產(chǎn)規(guī)模密度高度集中的區(qū)域

。

城里看不到工廠的煙囪<div id= ，我們呼吸到的霧霾從哪里來？(圖16)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

2017年各省萬平方千米在營重工業(yè)數(shù)目分布

城里看不到工廠的煙囪<div id= ，我們呼吸到的霧霾從哪里來？(圖17)" src="http://bluecn.com/public/images/images-empty.png" style="box-sizing: border-box; border: 0px; vertical-align: middle; max-width: 100%; height: auto; width: auto;"/>

2017年各省萬平方千米在營重工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模分布

一個非常值得注意的地方是天津

。天津雖然從企業(yè)數(shù)量

、生產(chǎn)規(guī)模等絕對值指標來看并非前列，但是其企業(yè)密度集生產(chǎn)密度則在全國首屈一指

。而寧夏毗鄰內(nèi)蒙烏海區(qū)域

，其情況與天津相似

。當然

，北京市無論是重工業(yè)的企業(yè)數(shù)量、生產(chǎn)規(guī)模的絕對值

，還是密度

，都是極低水平。但是在這么多高產(chǎn)能

、高密度的重工業(yè)區(qū)域的環(huán)繞下

，其生態(tài)環(huán)境可想而知，霧霾也是意料中事

。

非常值得注意的還是長江下游的安徽、江蘇一帶

。這些區(qū)域一向不是我國的重工業(yè)能源產(chǎn)地

，但是由于一些產(chǎn)業(yè)的行政化要求，比例寶鋼、馬鋼等也在這些區(qū)域布局

，直接導致其生產(chǎn)規(guī)模的密度偏高

，這將直接引發(fā)這些區(qū)域的生態(tài)環(huán)境“北京化”。

結語

黨的十九大提出的“堅持新發(fā)展理念”

，就是要堅定不移的貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)

、綠色

、開放、共享的發(fā)展理念

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！耙粠б宦贰薄ⅰ靶郯残聟^(qū)”

、“去產(chǎn)能、優(yōu)結構”等工作

，都離不開重工業(yè)領域的發(fā)展布局

，而發(fā)展布局的調(diào)整，需要有效的信息收集和分析

。

如果我們充分利用長時間序列數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，將會形成在一個時間段

、行業(yè)產(chǎn)業(yè)

、地域空間的動態(tài)變化的研究。而加入時間段這一重要因素的研究則會帶來更為廣闊的延展空間

。同樣，我們把區(qū)域的概念縮小落實到某個區(qū)域企業(yè)

，結合時間元素

，則會得到一個區(qū)域企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模隨時間的變化曲線。

我們不創(chuàng)造信息

。我們只是將重工業(yè)領域的真實信息

，進行最為有效的展現(xiàn)。

是的

，真實

，有效。

本文來自微信公眾號：科學大院（ID：kexuedayuan）

，作者：馬彩虹、陳甫（來自中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所）。

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