土地使用計畫期末報告 學生：朱建森(110312424)、陳星宏(110312411) 、陳柏志(110312428)、楊旭耀(110312441) 班級：都景二 指導教授：莊翰華

簡報大綱 1 2 3 4 5 台灣都市土地利用之結構研究 緒論 文獻回顧 研究方法 實證研究與分析 結論與建議 以防災觀點探討都市水平衡與都市土地使用關係建構研究 5 研究方法

台灣都市土地利用之結構研究

緒論

研究動機 台灣從農業社會轉變成工商業社會在土地利用形態結構上有了轉 變，近年來直轄市升格為現今的五都變成都市土地使用結構的轉 變更加多樣化，很多研究都開始以不同角度去探討台灣土地利用 的變遷現象 但是研究方法還是很少台灣土地利用變遷隱含的無規則現象進行 解釋，所以這份報告要利用求得訊息熵和平均度對台灣不同的都 市土地利用要素與結構分析進行比較，藉由信息熵與平均度來分 析比較都市土地利用變遷與結構描述 緒論 文獻回顧 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

研究目的 緒論 建立土地利用分類資料庫 利用求得信息熵來分析縣市土地利用均衡程度（土地使用類別 數量的對比關係） 取得平均值來對比縣市土地使用均值程度（土地使用面積增長 情況） 建構歷年土地使用熵增量曲線圖，探討各縣市土地分區的發展 趨勢 緒論 文獻回顧 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

研究範圍 緒論 主要為台灣五都與桃源縣 數據方面為根據五都與桃園的都發局、 工務局、所建置之90-99土地使用分區面 積資料等 根據73-89的土地使用分區面積資料來看 都市發展計劃用地面積明顯提高，造成 都市土地利用與種類的變化影響不小， 故以1984-2010期間未改制的各縣市進 行研究 緒論 文獻回顧 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

研究流程 緒論 文獻回顧 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

文獻回顧

土地利用結構 《土地資源學》書上表示：區域內各類土地利用之間數量對比關 係與空間上相互位置關係形成的格局，以及權屬上所屬關係的綜 合為土地利用結構 都市土地利用結構的產生是因為都市土地資源在空間上有不同功 能，就如產業結構的反映一樣 有文獻在探討上海市土地利用結構演變時結合嘉定區內歷年各類 用地比例變化數據，對影響嘉定區土地利用系統熵變化的變動因 素進行分析 文獻回顧 緒論 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

土地利用結構 也有研究指出不同的都市土地利用結構配置會對全球環境有一定 的影響力，例如都市空間分布不夠密集造成基礎設施與能源需求 增加，導致交通建設與都市的擴張影響全球糧食補給 都市土地分區利用是個典型的複合系統，與自然、社會、經濟系 統有關聯，而它們的政策實施也會影響到都市土地利用結構的變 化 嘉定區歷年熵增量曲線與部分地類比例變化量直方圖 文獻回顧 緒論 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

土地利用訊息熵與均衡度應用 訊息熵是由熱力學熵延伸出來，利用熱力學理論推導出訊息熵理 論與公式，再用其對都市土地利用結構進行分析來探討結構變遷 現象 當訊息熵在土地利用結構種類面積消長的描素不足部分可以用均 衡度進行解釋 河北省都市化過程土地轉變情況、西安市土地利用結構變化、都 安市土地利用結構變化等都用此種方法來進行分析與探討，皆有 很大的效果 經由研究都市或區域土地利用結構可以發現其影響的原因也可以 探討其結構變遷 文獻回顧 緒論 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

土地利用訊息熵與均衡度應用 文獻回顧 利用訊息熵與均衡度對都市土地利用提出問題來探討： 不同都市或都市體系各要素之土地利用結構的橫向比較分析 都市土地利用的分區調查和空間結構分析 都市土地利用結構變化的發展分析 中國根據土地利用訊息熵與均衡度分析近十年來土地利 用結構正朝向均衡狀態發展 文獻回顧 緒論 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

都市擴張與訊息熵 訊息熵的變化通常代表了一地區土地利用增長情況，土地利用增 長會對都市化發展的變化造成影響，基於此現象許多學者開始注 意都市擴張的問題 都市擴張的發展可能是有序擴張與無序擴張的蔓延，對其定義可 以提出三種面向來界定，探討它們之間差異與相關性可以理出關 係架構圖 都市發展如能朝有序的擴展對都市景觀還是土地利用方面都會有 很大的成長 文獻回顧 緒論 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

訊息熵之其他應用 訊息熵廣泛用於探討事物的不確定 性，經由變化可以發現事物的結構 與轉變的情況，可以用於探討其他 方面的不確定性研究，例如：利用 訊息熵推導出決策熵理論模式 文獻回顧 緒論 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

小結 文獻回顧 經由以上文獻回顧可以發現到社會經濟生態人口地形等都會影響 都市土地利用結構變化 利用訊息熵與均衡度來探討土地使用結構變化來發現一區域之潛 力與使都市或區域發展均衡是一項非常值得進行的研究 訊息熵與均衡度帶來的不同角度的探討與問題是這份報告所想研 究的 文獻回顧 緒論 研究方法 實證研究與分析 建議與結論

研究方法

定義： 訊息熵： 訊息熵 研究方法 訊息熵是基於熱力學熵發展而 來的訊息理論。 緒論 文獻回顧 實證研究與分析 建議與結論 H為訊息熵、 為機率且 =1 、Log基底為2 H的值高低代表土地使用種類的多寡 在土地利用結構上表示一土地使用面積占全記畫區面積的密度 研究方法 緒論 文獻回顧 實證研究與分析 建議與結論

訊息熵 熱力學熵與訊息熵區別 研究方法 緒論 文獻回顧 實證研究與分析 建議與結論

訊息熵 訊息理論：一種運用機率論與數理統計去探討訊息 及訊息熵的應用 熵理論：熵在訊息理論是用來事件描述不確定性的 量，當事件發生 研究方法 事件發生機率越大 熵值越大 熵值越大 土地使用種類越多、分區使用種類面積差異越小 研究方法 緒論 文獻回顧 實證研究與分析 建議與結論

均衡度 研究方法 J表示均衡度、H 及Hm表是實際訊息熵、N為使用分區種類數量 J值越大 土地分區種類使用程度越強 緒論 文獻回顧 實證研究與分析 建議與結論

實證研究與分析

訊息熵與均衡度分析 實證研究與分析 台灣整體地區 台灣土地使用訊息熵從2001年的1086上升到2010年的1.92，表 示台灣在這10年來不同功能之土地使用類型數目越來越多，且 各功能類型的面積相差越來越小，土地類型越來越多元。 根據研究發現(表4-1)，10年來台灣各土地使用分區類型的土地 面積增長程度不同，其中變化最大的為行政、其他用地與特定 專用地。 在非都市土地則是河川區與行水區增加，其他用地反而減少 實證研究與分析 緒論 文獻回顧 研究方法 建議與結論

訊息熵與均衡度分析 實證研究與分析 台灣整體地區 由於都市化和商業化造成行政區與工業區的減少，顯示都市化 的影響史的都市機能多元化，而特定使用區的面積增加，顯示 台灣地區上的土地使用種類越來越多，都市化程度也相對提高 非都市土地的變化，是河川行水區的增加，農地、保護以及風 景區減少，主要都是人為因素導致，如政策變遷和天災導致環 境變化 實證研究與分析 緒論 文獻回顧 研究方法 建議與結論

訊息熵與均衡度分析 台灣整體地區 實證研究與分析 緒論 文獻回顧 研究方法 建議與結論

土地利用結構熵值變化量分析 實證研究與分析 台灣整體地區 楊武等應用訊息熵概念計算區域土地使用結構熵，並根據熵值 變化量對區域土地使用結構變化進行階段劃分，分析地區使用 結構演變規律及影響變化形成因素。將土地使用系統結構變化 之熵增量定義如下 實證研究與分析 緒論 文獻回顧 研究方法 建議與結論

土地利用結構熵值變化量分析 台灣整體地區 實證研究與分析 緒論 文獻回顧 研究方法 建議與結論

土地利用結構熵值變化量分析 實證研究與分析 緒論 文獻回顧 研究方法 建議與結論 台灣整體地區(由台灣地區熵增量圖判斷，可以把2001-2010年之土地 使用結構熵分為2001-2005、2005-2008、2008-2010年三個時期) 2001-2005年：2001-2002之熵增量是高的，但在2002-2003年迅速下降，主要因 為都市及都市土地其他用地極多，單一土地使用類型較多導致下滑；2003-2005 年各類比例均衡，商業、農業、風景區增加，使得曲線上升 2005-2008年：2007年前曲線下降，因2005-2006年都市土地特定專用區以及其 他用地大量增加；2007-2008年又上升最高，因都市土地特定專用區及其他用地 大幅減少，而都市保護區及非都市其他用地變化增大，因這四種土地利用結構 極端變化才會導致曲線上升 2008-2010年：曲線下滑，因少部分土地使用類型增加為大多數，所以2008年以 後台灣地區土地利用結構還是遞減 實證研究與分析 緒論 文獻回顧 研究方法 建議與結論

土地利用結構的時空變化規律成因 實證研究與分析 台灣整體地區 緒論 文獻回顧 研究方法 建議與結論 10年來不同功能土地使用類型數目是有減少的趨勢且各功能類型面積也 縮小，以非都市土地所減少之土地使用類型最多，市區方面在特定專用 區的使用有明顯增長，非都市發展地區則以保護區與其他的類型減少甚 至消失，整體來看各分區土地使用趨勢都有朝都市發展地區開發，而忽 略非都市發展地區的土地使用類別 2001-2005年：北部土地使用發展變遷較小，中、南、東變化較大，均已 非都市發展地區其他土地使用類型變化多 2005-2008年：除中部多都市發展之其他使用類型霸福檢哨外，四區都以 住宅區得增加及保護區的減少為主，使得曲線大幅下降 2008-2010年：除東部曲線較平穩外，北、中、南都在都市發展土地使用 類型有增長 實證研究與分析 緒論 文獻回顧 研究方法 建議與結論

結論與建議

研究結論 從訊息熵來看，台灣地區2001-2010年間，台中與高雄的土地利用 結構熵時增長的，但土地利用的幅度變化幅度不大，代表台灣地 區土地利用雖多元化但還是過於注重發展特定類型之土地 非都市土地利用結構是呈負成長居多，反而是都市土地利用結構 變化大，拜點台灣地區注重發展都市的土地利用，忽略非都市土 地利用的均衡性 台灣土地利用結構上須考慮非都市兔地轉變與改革，督ˋ是土地利 用上則需要均衡發展而不是特定土地利用發展 建議與結論 緒論 文獻回顧 研究方法 實證研究與分析

研究結論 建議與結論 藉由訊息熵研究，得知台灣地區與各縣市的發展以各市區土地 使用類別叫各縣上發展為平穩 由均衡度輔助，可以知道台灣地區與各縣市土地使用區類型的 類型由基本農、工業土地使用類型轉型成住商以及公社和特定 專用土地使用類型 藉由熵增量的研究，可以發現影響各時間熵值變化的因素都由 住宅、公設、其他土地利用類型的增加導致某一時段變化的幅 度增長 建議與結論 緒論 文獻回顧 研究方法 實證研究與分析

研究建議 建議與結論 礙於資料限制，研究範圍只限定2001-2010年，日後研究者可以 把時間延長探討 後續研究者可以對土地使用分區類別再加以其他更多類別進行 探討，並且分析其他種類的影響程度 後續研究者可以搭配土地調查以及都是計畫變更調查，分析影 響土地利用結構轉換因素 建議與結論 緒論 文獻回顧 研究方法 實證研究與分析

以防災觀點討論都市水平衡與都市土地使用關係建構研究

簡報大綱 1 2 3 4 5 6 台灣都市土地利用之結構研究 以防災觀點探討都市水平衡與都市土地使用關係建構研究 緒論 研究目的 研究過程 研究方法 初步結構 研究過程 3 4 5 6 後續工作與建議

緒論 與水共生的空間規劃途徑在於探索以生態區作為水環境的土 地使 用規劃策略。透過解析流域都市化地區與自然系統 兩者的空間發 展過程，輔以水文模型，結合探索式空間分析方法，掌握空間變 遷的軌跡，最後運用生態區的規劃設計介入給予控制性的土地使 用發展策略。 緒論 研究目的 研究過程 研究方法 初步結構 後續工作與建議

研究目的 因近年來氣候變遷導致洪災頻傳，顯示過去防堵式的工程防災思 維值得檢討，產生更多對規劃失效的質疑，如何介入規劃設計藉 此回應未來更頻繁且劇烈環境變遷衝擊，進而啟迪新的空間規劃 思維。 研究目的 緒論 研究過程 研究方法 初步結構 後續工作與建議

研究過程 研究過程 初步結構 研究目的 研究方法 緒論 首先透過時間空間尺度的土地使用變遷分析方法，探索流域城市 與自然系統兩者變遷的空間發展過程；其次運用水文模型結合探 索式空間分析方法進行水文空間現象的解析，最後透過生態區的 劃設瞭解建立空間水網絡系統，並定位其在水網絡功能之角 色， 如涵容中心控制點、逕流連接通道與保水點之指認，建構地區都 市發展的水環境空間集 散系統。最終研究結果有助於都市規劃者 針對 地區水環境發展條件，擬訂相關與水共生的空 間規劃管理 策略。 研究過程 緒論 研究目的 研究方法 初步結構 後續工作與建議

研究方法 研究方法 土地使用變遷分析 不透水率分析 逕流量分析 集流時間分析 生態區劃設分析 初步結構 研究過程 研究目的 緒論 後續工作與建議

不透水率分析 研究方法 初步結構 研究過程 研究目的 緒論 運用都市地表不透水率的計算公式。 I=AP/A= ΣPi*Ai/A I :都市平均不透水表面率(%) AP : 都 市 總 不 透 水 面 積 (ha) A :都市總面積 (ha) Pi :各類透水分區的不透水表面率 (%) Ai :各類透水分區面積(ha)。 研究方法 緒論 研究目的 研究過程 初步結構 後續工作與建議

逕流量分析 研究方法 初步結構 研究過程 研究目的 緒論 土地使用種類面積比例計算逕流係數，進一步將各類不透水表面率代入逕流 公式 C=0.34+0.46Imp Q=0.278CIA I=500/(t+5)0.413 Q :逕流量 C :逕流係數 I :降雨強度 A :集水面積 t :降雨延時 研究方法 緒論 研究目的 研究過程 初步結構 後續工作與建議

集流時間分析 研究方法 初步結構 研究過程 研究目的 緒論 針對曾文溪流域各村里進行集流時間分析，集流時間由集水區內水力學之最 遠點，流至集水區出口所需時間。主要又分為流入時間與流下時間的加乘推 估。 公式： Tc=T1+T2 T1=L/V T1:流入時間(雨水經地表面由集水區邊界 流至河道所需時間) T2 :流下時間(雨水流經 河道由上游至下游所需時間) l :漫地流流動長度 v :漫地流流速。 研究方法 緒論 研究目的 研究過程 初步結構 後續工作與建議

生態區畫設分析 研究方法 初步結構 研究過程 研究目的 緒論 後續工作與建議 生態區劃設係利用地域型空間自相關分析，結合地理資訊系統疊圖功能，先將各里標 準化後的地表逕流量、不透水率與雨水滯流時間等參數值進行試算，透過各項分析結 果轉換成地區水網絡示意圖，藉由地區水網絡示意圖可瞭解某一地區水環境之功能與 角色。 公式： Lt=Zt Σwt1Z1 Z1=Xt-X/ δ It值即的Local Moran＇I指標值用以衡量各地區水環境指標值與其鄰近地區的相關程度 wt :區位相鄰矩陣 Z1 Zt : Xt的標準分數 δ : X標準差 研究方法 緒論 研究目的 研究過程 初步結構 後續工作與建議

初步結構 初步結構 1.曾文溪流域土地使用變遷分析 2.水環境變遷分析 3.生態區劃設分析 研究過程 研究目的 研究方法 緒論 後續工作與建議

曾文溪流域土地使用變遷分析 1996 與 2006 年兩個不同 時期之土地利用現況的空間變遷顯示， 建築用 地 、交通用地 、遊憩用地 、其他用地面積比例增加， 而 農業用地、水利用地面積比例則減少，曾文溪流域上游與下游土地 使用因開發已造成超過 8%水利與農業用地等保水涵水功能用地的 損失，也造成水環境的影響可能造成水災地發生，未來土地開發方 面應加強注意對水環境土地資源損耗的影響。 初步結構 緒論 研究目的 研究過程 研究方法 後續工作與建議

水環境變遷分析 以1996和2006兩年度國土利用調查的水利使用資料，依照曾文溪 流域各里的土地面積與人口總數，計算平均每人擁有的堤防、抽水 站、防汛道路等防洪設施之面積。 空間規劃佈局，透過地表逕流 的快速排出，以避免造成淹水風險，但也間接將原始保水、涵水功 能的綠色基礎設施被灰色基礎設施所取代，未來面臨更極端暴雨及 水資源短缺的威脅，如何思考將水的循環與重複運用更系統的留滯 於發展空間中為重要的思考課題。 初步結構 緒論 研究目的 研究過程 研究方法 後續工作與建議

生態區劃設分析 水環境生態區劃設理想是由一個涵容中心控制點、逕流連接通道 和保水點構成的系統，它連接水環境系統。透過地表逕流量指標 希望找出目前仍可以減緩曾文溪流域的涵容控制點進行保護，如 呈現LOW-LOW代表未來在該區域可配合設置涵容地作為其他高逕 流量村里的雨水引導與滯留的緩衝點，配合設置農田、森林、區 域公或溼地或滯洪池設施。呈現HIGH-HIGH擁有高地表不透水率 的群聚村里，未來可配合不同的涵容中心控制點、逕流連接通道 和保水點規模、功能佈設整體水環境網絡系統。 初步結構 緒論 研究目的 研究過程 研究方法 後續工作與建議

後續工作與建議 都市發展過程隨著土地使用的改變也造成環境變遷與破壞，進而 在災害發生時造成嚴重的損失，在維持環境與發展的平衡，建立 與水共生的空間規劃方法，藉以了解水環境和都市發展彼此功能 的相輔與流域功能上角色的定位，進而作為後續生態區劃設與水 共生空間規劃策略之參考基礎。 後續工作與建議 緒論 研究目的 研究過程 研究方法 初步結構

The end Thank you