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系統識別號 U0026-0108201711182100
論文名稱(中文) 以防災為導向之都市聰明萎縮管理-以嘉義地區土地使用調適為例
論文名稱(英文) Disaster Prevention-Oriented Management of Urban Smart Shrinkage - Case Study of Land-use Adaptation in Chiayi
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 都市計劃學系
系所名稱(英) Department of Urban Planning
學年度 105
學期 2
出版年 106
研究生(中文) 陳柏宏
研究生(英文) Bo-Hong Chen
電子信箱 chenben811018@gmail.com
學號 P26044229
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 104頁
口試委員 指導教授-鄒克萬
口試委員-黃書偉
口試委員-李子璋
口試委員-趙子元
中文關鍵字 萎縮城市  細胞自動機  馬可夫鍊  土地利用變遷  空間動態模擬 
英文關鍵字 Shrinking city  Cellular Automata  Markov chain analysis  Land use change simulation  Spatial dynamic modeling 
學科別分類
中文摘要 近年來全球許多已開發的城市皆出現人口流失的現象,在過去50年間全球有370個10萬人以上的都市人口至少下降10%,其中又以歐洲及日本等國家衰退幅度最為明顯,嚴重影響區域發展。會出現此現象取決於城市形成的脈絡與發展歷史,包含全球化、氣候變遷、去工業化、郊區化等因素,導致城市中心空洞化與衰退而步入「萎縮城市」(Srinking City)的窘境。有別於傳統都市發展研究多以成長角度出發,探討都市擴張或蔓延產生的現象,因人口減少而萎縮的問題反而較少被注意到,在不久的將來,對於萎縮城市的規劃思維及導向勢必反轉為都市衰退。於此同時,氣候變遷等環境議題成為近年來備受矚目的焦點,在極端氣候影響下,複合型災害日趨頻繁,多次重創台灣並造成無數的生命與財產損失,其中又以颱風洪水災害發生頻率較高。在氣候變遷引發的劇烈天氣日益頻繁下,對於人口稠密的都市地區潛在威脅將更為加劇。

爰此,本研究將在國土永續利用下,結合災害潛勢及萎縮指標之因子,以聰明萎縮的角度出發,選定嘉義市及其周邊地區,並以馬可夫鍊為基礎的細胞自動機模擬系統,建構萎縮城市的空間動態模擬架構,並且結合發展潛力、災害潛勢及人口衰退率等因子,藉以深入了解未來都市土地利用之型態變化為何。本研究首先透過地理資訊系統套疊、相關分析及空間多準則評估(MCE)等方法,探討發展潛力因子對於住商及工業土地利用變遷的影響程度;其次根據此分析結果作為細胞自動機模擬中土地利用發展潛力的權重計算基礎。

實證結果顯示,本研究所建立之細胞自動機動態模擬架構在前期模擬部分具有的可信解釋效力為:Kno=0.9076、Klocation=0.8789,整體精確度為91.92%。確認本研究所建構之模擬架構具有高度解釋效力後,接著進行情境設定,其中包含自然發展情境及不同降雨強度之淹水潛勢結合斷層與人口衰退率等四個情境,以模擬未來19年之土地利用變遷情形。模擬結果顯示,在淹水更嚴重的情況下,住商變遷不符合現行都市計畫劃設的情形將更加明顯;原先傾向產生於都市的新住商細胞,將因市區在極端降雨情境下淹水可能性提高,轉往不易淹水的地區發展,最後使低風險地區呈現擴張;位於斷層周邊之地區亦位於高淹水潛勢範圍內,住商土地使用消失的情形更為明顯。整體而言,上述出現明顯土地利用變遷之地區,住宅及商業使用分區範圍有必要因應此發展型態而進行調整,透過土地使用計畫的配置讓發展更具效率,降低暴露於災害風險程度。而模擬結果亦顯示,整體都市發展除了更加緊湊外,部分聚落則會呈現向郊區擴張之現象,亦是未來相關計畫或通盤檢討納入災害風險考量時應及早因應之處。
英文摘要 Different from the traditional urban development research mostly from the growth point of view, to explore the phenomenon of urban sprawl.Urban shrinkage due to depopulation is occurring, but the negative effects of urban shrinkage are less noticed. Under this trend, the planning, thinking and direction of shrinking cities will reverse.

This study chooses Chiayi as the research area of land use change simulation,the simulation tool is a Markov chain-based cellular automaton that combines the flooding data, the fault and the population decay rate factor,to understand the development trend of urban land use change.

As a whole, zoning adjustments must be made where significant land use changes occur,the allocation of land use plans allows development to be more efficient and reduces exposure to disaster risk.The simulation results also show that urban development will be more compact, but also the settlement will be expanded to the suburbs.When land planning departments formulate land use policies, they must pay attention to the trend of development if they are involved in disaster risk.
論文目次 第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的 3
第三節 研究內容 4
第四節 實證範圍界定 6
第五節 研究流程 8

第二章 文獻回顧 9
第一節 萎縮城市之相關研究 9
第二節 都市聰明成長管理之相關研究 17
第三節 都市颱風洪水災害之相關研究 21
第四節 土地利用變遷模擬模型 25

第三章 研究設計 33
第一節 細胞自動機模型與空間多準則評估 33
第二節 馬可夫鍊細胞自動機 41
第三節 未來土地利用模擬結果評估 46

第四章 實證研究與結果討論 47
第一節 實證研究地區相關資料 47
第二節 模擬模型建構分析 59
第三節 未來發展模擬情境結果討論 78

第五章 結論與建議 92
第一節 結論 92
第二節 後續研究建議 95

參考文獻 96
附錄 103
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