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第五章 公民參與知識之空間資料探勘

第四節 分析結果

2. 中位數中心點:min∑ (x u) (y v)

x 某點i之x座標 y 某點i之y座標 u 地理中心點之x座標 v 地理中心點之y座標

第四節 分析結果

平均最近鄰分析指數是針對點資料的群聚狀態進行統計評估,提供點的群集 程度指數。若估計值大於1,則證明該資料屬於分散類型的分佈;計算分析結果 的數值小於1,則證明該資料屬於具有群聚現象的分布狀態。計算的結果若接近 1,則顯示資料的分布情形屬於隨機的型態。本研究以平均最鄰近指數(average nearest neighbor)評估臺北市2010年4月至6月,違規停車與無主垃圾的空間分布狀

第五章 公民參與知識之空間資料探勘

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態。分析結果顯示,臺北市無論在違規停車或是無主垃圾,其三個月分的資料分 布狀態呈現顯著的群聚現象(參見表24與表25)。

圖7所顯示的為2010年4月至6月,臺北市違規停車陳情案件的分佈情形(參 見表26)。2010年4月臺北市違規停車陳情案件,經整理資料刪除區域外值,本 研究統計結果共計8344件。其中大安區計有1239件,為該月違停陳情個案最多之 行政區,占所有個案之14.85%;中正區計有1126件違停陳情個案,次之,占所有 個案之13.49%;中山區共計1094例,占所有個案之13.11%。其次,5月的案件共 計8717件,其中大安區計有1354件,為該月違停陳情個案最多之行政區,占所有 個案之15.53%;中山區計有1155件違停陳情個案,次之,占所有個案之13.25%;

中正區共計1031例,占所有個案之11.83%。最後,6月的案件共計8717件,其中 大安區計有1347件,為該月違停陳情個案最多之行政區,占所有個案之15.75%;

中山區計有1255件違停陳情個案,次之,占所有個案之14.67%;中正區共計980 例,占所有個案之11.46%。綜合而言,臺北市2010年4月至6月間違規停車陳情個 案聚集的地區,前三高的區域分別為大安區、中山區與中正區。尤其大安區連續 三個月都是違停陳情個案比率最高的行政區。

圖8所顯示的則為2010年4月至6月,臺北市無主垃圾陳情案件的分佈情形(參 見表27)。2010年4月臺北市無主垃圾陳情案件,經整理資料刪除區域外值,本 研究統計結果共計931件。其中正區計有135件,為該月無主垃圾陳情個案最多之 行政區,占所有個案之14. 50%;中山區計有126件無主垃圾陳情個案,次之,占 所有個案之13.53%;大安區共計120例,占所有個案之12.89%。其次,5月的案 件共計638件,其中中正區計有87件,為該月無主垃圾陳情個案最多之行政區,

占所有個案之13.64%;中山區計有78件陳情個案,次之,占所有個案之12.23%;

士林區在5月共計74例,占所有個案之11.60%。最後,6月的案件共計670件,其 中中山區計有91件,為該月無主垃圾陳情個案最多之行政區,占所有個案之 13.58%;大安區計有78件無主垃圾陳情個案,次之,占所有個案之11.64%;士 林區共計69例,占所有個案之10.30%。綜合而言,臺北市2010年4月至6月間無主 垃圾陳情個案聚集的地區,較高的區域分別有大安區、中山區、中正區與士林區。

尤其中正區連續4月與5月都是無主垃圾陳情個案比例最高的行政區。

其次,本研究以點資料進行局部群聚分析,並比較三個時段的時空群聚差 異。點資料常用的群聚分析方法,主要為核密度分析。圖9係分別表示2010年4 月、5月與6月間等三個月,以「核密度估計」所呈現的違規停車密度群聚差異。

本研究利用核密度分析,透過高斯平滑化(Gaussian smoothing)計算,並以500 公 尺為估計違規停車的影響範圍,設定其搜尋半徑,以建立空間影響連續變化的過 程。透過地圖比較三個月的違規停車可能影響,本研究發現三個月的違規停車陳 情案件之密度分佈幾乎完全一致。以市中心往外擴散,有一大片違停密度較高的 區域,涵蓋大同區、中山區、中正區、萬華區與大安區。此外,北投區與士林區 交界處、文山區西北部與內湖區的中心位置附近,也都呈現違規停車密度相當聚 集的情形。此外,空間型態的描述性統計量,係以平均中心點或中位數中心點來 描述其集中的中心趨勢。圖9呈現臺北市各行政區違規停車的中心點位置,而表 28則列出三個月內,臺北市各區違規停車陳情案件的中位數與平均數中心點所處 之村里。

至於圖10則係分別表示2010年4月、5月與6月間等三個月,以核密度分析所 呈現的無主垃圾密度群聚差異。透過地圖比較三個月的無主垃圾可能影響,本研 究發現三個月的無主垃圾陳情案件之密度分佈差異不大。然而,大同區、中山區 與松山區的無主垃圾陳情案件的密度持續的擴散。此外,文山區西北部附近,也 呈現無主垃圾密度聚集且擴散的情形。此外,空間型態的描述性統計量,係以平 均中心點或中位數中心點來描述其集中的中心趨勢。圖四呈現臺北市各行政區無 主垃圾的中心點位置,而表六則列出三個月內,臺北市各區無主垃圾陳情案件的 中位數與平均數中心點所處之村里。

第五節 本章小結

本研究說明如何利用地理資訊系統空間分析的方法,針對臺北市政府1999 市民熱線在2010年4月至6月所接受之陳情個案資料(違規停車與無主垃圾)為範 例,說明空間資料探勘方法的應用結果。使用者在利用各種空間分析方法時,必 須瞭解各種方法的基本假設、分析方法的限制及分析結果正確的解讀方式。在地 圖繪製方面,由於以陳情個案呈現的點資料為主,必須因應點資料的型態,選擇

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合適的空間分析方法。在空間群聚性分析的方法論上,點資料的分析主要常使用 平均鄰近分析以及核密度推估兩種方法。

平均鄰近分析主要用來確認,空間中點資料的分布是否在統計呈現顯著的群 聚現象。本研究結果顯示,臺北市無論是違規停車或是無主垃圾通報個案,其檢 測之Z值均小於1,證實這些個案在空間中的分布確實呈現群聚現象。在核密度分 析上,研究結果顯示2010年4到5月的違規停車陳情案件密度的分佈幾乎完全一 致。違停密度較高的區域主要涵蓋在大同區、中山區、中正區、萬華區與大安區。

此外,北投區與士林區交界處、文山區西北部與內湖區的中心位置附近,也都呈 現違規停車密度較高的情形。此外,研究結果也顯示2010年4到5月的,臺北市無 主垃圾陳情案件之密度分佈差異不大。特別的是大同區、中山區與松山區的無主 垃圾陳情案件的密度持續的擴散。此外,文山區西北部附近,也呈現無主垃圾密 度聚集且擴散的情形。

根據本研究結果的發現,研究團隊建議相關單位可針對臺北市違規停車與無 主垃圾的通報個案,進行跨年度並跨月份的分析,持續觀察是否呈現與本研究發 現一致的樣態。若仍然有固定的分佈樣態,表示這些群聚區域的發生有可能與當 地的社區環境或生態有關,例如:這群聚區域是否為人口密集之處。可以透過深 入的田野調查,或是進一步統計資料的分析進行了解。此外,本研究還利用平均 中心點或中位數中心點來描述其集中的中心位置;而此位置可作為管制或調查相 關現象的任務中心設置點。

然而,本研究在利用數量龐大與多元性繁雜的資料庫,進行時空間資料分析 時,除了需要較大的人力之外,最關鍵的問題還是資料雜訊的解決。在本研究中,

面對到的最大限制即在於地址定位的問題。在臺北市1999市民熱線的資料中,雖 然單位所提供的記錄已經包含位置的經緯度座標。然而,因有些資料並未記錄陳 情案件的完整地址,導致系統無法提供個案的座標,造成某些資料被捨棄於分析 之外。此外,若相關單位所提供的資料,僅有地址或模糊的位置資料時,而無法 提供經緯度的座標情況下,此類空間分析方法仍然可行(參見附錄)。然而,研 究者必須利用大量人力,進行資料雜訊的解決,除了費時、費力之外,還必須面 對大量資料無法定位的嚴重問題。因為許多的個案可能記錄了不完整的地址(例

如:信義區的新光三越)、錯誤的地址或口語式的位置資訊(例如:忠孝東路與 復興南路交叉口)。

本研究展示了地理資訊系統在面對繁雜的空間資料時,可以透過適當的空間 分析,挖掘出隱藏在資料中不易釐清的空間分布樣態。透過相關資料的空間分析 將提供政府相關單位更為具體且豐富的資訊,對於其未來進行深入的調查或相關 政策的規劃都有相當的助益。因此,未來臺灣各縣市皆可利用1999市民熱線中其 他類別陳情案件的資料,採行相同的模式進行資料探勘,以挖掘出其中對市政管 理可能具有幫助的資訊。爾後,經由長時間持續性的分析追蹤,將可推估出相關 現象的未來發展趨勢。

第五章 公民參與知識之空間資料探勘

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表24: 臺北市違規停車平均最鄰近分析結果

時間 Z Score 空間分布型態 案例

2010年4月 -129.113836** 群聚 8359 2010年5月 -129.154416** 群聚 8719 2010年6月 -126.263627** 群聚 8563

表25: 臺北市無主垃圾平均最鄰近分析結果

時間 Z Score 空間分布型態 案例

2010年4月 -32.374321** 群聚 935 2010年5月 -22.952563** 群聚 638 2010年6月 -23.611047** 群聚 670

表26: 臺北市各行政區違規停車陳情案件數與比率

區名 4 月 比率 5 月 比率 6 月 比率

大安區 1239 14.85% 1354 15.53% 1347 15.75%

中正區 1126 13.49% 1031 11.83% 980 11.46%

中山區 1094 13.11% 1155 13.25% 1255 14.67%

松山區 755 9.05% 749 8.59% 785 9.18%

士林區 667 7.99% 706 8.10% 665 7.77%

信義區 666 7.98% 647 7.42% 655 7.66%

內湖區 652 7.81% 784 8.99% 651 7.61%

萬華區 598 7.17% 618 7.09% 575 6.72%

北投區 540 6.47% 584 6.70% 569 6.65%

大同區 441 5.29% 500 5.74% 471 5.51%

文山區 364 4.36% 398 4.57% 422 4.93%

南港區 202 2.42% 191 2.19% 179 2.09%

總個數 8344 100.00% 8717 100.00% 8554 100.00%

表27: 臺北市各行政區無主垃圾陳情案件數與比率

區名 4 月 比率 5 月 比率 6 月 比率

中正區 135 14.50% 87 13.64% 67 10.00%

中山區 126 13.53% 78 12.23% 91 13.58%

大安區 120 12.89% 73 11.44% 78 11.64%

信義區 82 8.81% 53 8.31% 63 9.40%

士林區 79 8.49% 74 11.60% 69 10.30%

北投區 76 8.16% 42 6.58% 47 7.01%

文山區 67 7.20% 64 10.03% 60 8.96%

文山區 67 7.20% 64 10.03% 60 8.96%