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系統識別號 U0026-2807202015433600
論文名稱(中文) 應用高密度環境溫度觀測網(STONK)探討土地利用與氣溫分布之關聯
論文名稱(英文) The application of Smart Temperature and environment Observation Network in Kaohsiung (STONK) : the relationship between local air temperature and land use
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 建築學系
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 108
學期 2
出版年 109
研究生(中文) 郭筱晴
研究生(英文) Xiao-Qing Guo
電子信箱 susan85519@gmail.com
學號 N76071225
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 101頁
口試委員 指導教授-林子平
口試委員-莊振義
口試委員-吳治達
中文關鍵字 IoT物聯網  高密度量測網  都市熱島偏差  土地利用  日夜溫差 
英文關鍵字 Internet of things  high-density measurement network  land use  day night temperature difference 
學科別分類
中文摘要 在全球都市高度開發以及都市化過程,人口急遽成長使都市範圍不斷往外擴,土地使用方式不斷的改變,導致都市熱壓力的上升,影響到人體熱舒適性和居住生活空間等品質。面對日益嚴重的熱壓力問題,使都市氣候議題更加受到重視,因此取得更細緻的都市監測資料成為許多研究上不可或缺的重要項目,其中都市氣候監測網的規模和覆蓋範圍取決於城市之空間範圍和形態,其規模與範圍將影響到人力及時間成本,尤其在於數據蒐集與處理上。因此本研究將帶入IoT物聯網應用於高密度都市環境監測網內,以便於未來智慧化城市上的發展。
回顧過往臺灣的都市氣候之研究,臺灣南部區域的都市包括臺南、嘉義、高雄已有建置環境溫度監測網,其中本研究挑選高雄作為研究對象,因高雄市為臺灣第二大都市,為南臺灣重要的工業重鎮,且具有多樣貌的自然地貌與都市型態。而過去已有相關氣候文獻於探討高雄的都市熱島環境,從既有的中央氣象站或者建立環境溫度量測網取得氣候資料,然而其研究範圍僅限於舊高雄市(高雄縣市行政區合併前之高雄市),因此本研究將擴增研究範圍至高雄都會區,藉由高密度環境溫度監測網(Smart Temperature and Environment Observation Network in Kaohsiung, STONK)蒐集近一年的氣溫資料進行分析,透過GIS地理資訊軟體呈現都市氣候地圖,並找出各季日夜間的熱島現象。
本研究根據高雄的都市熱環境分布情形,從風環境在各季風速、風向上的表現,以及藉由Landsat衛星熱影像資料反演出地表溫度,並呈現都市不同地貌的溫度分布情形,以此評估高雄環境背景氣候下與都市熱環境之關聯性,其中地表溫度較能細緻呈現出高低溫分布樣貌,因此本研究將進一步探討高雄多樣化的土地利用特性。
在高雄的密集監測網收集的氣溫資料分析中,顯示高低溫的表現與日夜交替有關,並存在四種典型的溫度特徵組,分別為「日高夜高組」、「日低夜低組」、「日高夜低組」、「日低夜高組」,而在這四組溫度特徵分類中與環境因子最有相關性的為地理位置與土地利用。因此本研究藉由觀測資料之各逐時的溫度表現,結合空間資料如監測點的地理位置和法定土地使用分區及現況街廓調查,分析該地區影響溫度日夜間表現之因素,進而提出相對應的改善熱環境之對策與未來都市規劃上的建議。另外本研究將此研究分類方式應用於高雄市府近期積極開發地區之亞洲新灣區計畫,藉由鄰近該地區監測點之氣溫資料與空間資料如土地利用,評估各區中影響微氣候變化的因素,建議地方政府在未來都市規劃上的調適策略,亦有助於建立及各不同區域性的環境評估之參考。
英文摘要 In the process of global urban development, the growth of the population makes the urban scope continue to expand, land use changes, resulting in the rise of urban heat pressure, affecting the human thermal comfort and living space. Therefore, urban monitoring data has become an important project in many researches. The scale and coverage of urban climate monitoring network depends on the spatial scope and form of the city, and its scale and scope will affect human and time costs, especially in data collection and processing. So in this study will using Internet of things (IoT) into the high-density monitoring network to facilitate the future development of smart cities.
In the past studies of urban climate in Taiwan, the cities in southern Taiwan include Tainan, Chiayi, and Kaohsiung. In this study, Kaohsiung was selected as the research object, because it an important industrial town in southern Taiwan and the second largest city in Taiwan, with multiple natural landforms and urban forms. There have been environmental documents on Kaohsiung's urban heat island, obtaining climate data from existing central weather stations or setting up high-density measurement network, but the scope of its research is limited to the old Kaohsiung City (Kaohsiung City before the merger of the administrative districts of Kaohsiung County), so this study will expand the scope of research to Kaohsiung Metropolitan Area, by Smart Temperature and Environment Observation Network in Kaohsiung, (STONK) collected nearly a year's temperature data for analysis, presented urban climate maps through GIS tools, and identified heat island phenomena on various days and nights.
In the temperature data analysis collected by Kaohsiung's dense monitoring network, it is shown that the performance of high and low temperature is related to the day and night alternating, and there are four typical temperature characteristic groups, namely, "Day high and Night high group", "Day and Night low group", "Day high and Night low group", "Day low and Night hight group" and the most relevant with geographical location and land use.
論文目次 第一章、 緒論...............................P.1
第一節、 研究背景與動機......................P.1
第二節、 研究目的............................P.3
第三節、 文獻回顧............................P.4
第四節、 研究範圍與流程.......................P.9
第二章、 研究方法............................P.11
第一節、 研究區域............................P.11
第二節、 研究設計............................P.12
第三節、 氣候數據收集與篩選...................P.17
第四節、 空間圖資收集與應用...................P.20
第五節、 影像圖資應用與可視化工具..............P.27
第三章、 都市微氣候..........................P.30
第一節、 氣溫分布與熱島地圖...................P.30
第二節、 高雄氣候環境背景.....................P.41
第三節、 氣溫分布與土地利用...................P.47
第四章、 溫度特徵型態與分布...................P.54
第一節、 溫度特徵組型態.......................P.54
第二節、 溫度特徵組與環境因子關聯及相關策略.....P.58
第三節、 各溫度特徵組因應對策與建議............P.64
第五章、 高雄亞洲新灣區氣候分析................P.65
第一節、 亞洲新灣區之溫度特徵型態..............P.65
第二節、 亞洲新灣區之溫度特徵與土地利用之關聯...P.69
第三節、 亞洲新灣區未來對策建議................P.72
第六章、 結論與後續研究建議....................P.73
第一節、 結論.................................P.73
第二節、 後續研究建議..........................P.76
第三節、 研究限制..............................P.77
參考文獻......................................P.78
附錄1.異常高溫之排除...........................P.81
附錄2.高雄各季溫度區塊均值分布..................P.84
附錄3. 克利金內插交叉驗證表.....................P.92
參考文獻 英文文獻
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  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2020-09-03起公開。
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