資料,故需利用監督式分類。將先挑選較 2005-2009 年 Landsat 清晰無雲影 像資料,進行訓練樣區圈選,將預期分類資料為:耕地、森林地、草地、水 體與人造地,每一類圈選 50 個訓練樣區,若精度標準未到八成,再予以較 弱樣區圈選 20-50 個,平均每類圈選於 50-120 個訓練樣區。高雄行政區則 因土地分類較零碎,故圈選草地、耕地與森林地訓練樣區量為 150-200。並 透過 Globeland30 作為參考資料,以程式內建隨機撒點進行精度比對,製成 2005-2009 年大台北行政區與高雄行政區誤差矩陣。
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大台北行政區 2005-2009 五期土地分類資料,整體精度均有八成以上的 水準,但細看表內可發現三者分類的變化最大,依序為耕地、草地與水體,
總體而論三者會較低的原因為,在 2006-2009 皆使用 Landsat 7 ETM+填補資 料進行分類,而填補資料是將無資料之部份,以鄰近點進行內插式罩窗填補,
2006-2009 年資料又含有少量的浮雲在都會區與耕地區,故會造成電腦判釋 上有較大的誤差存在,如 2006 年耕地精度僅有 39.39%,比起其它年份精度 較低,原因為 2006 年耕地地區存在少量的浮雲,並且與人造地和森林地混 雜在一起如圖 4-1 所示,在填補上會造成三種地混和在一起的困境,再加上 浮雲的陰影與雲本身混入,導致電腦判釋上難度較高,造成雖耕地面積佔此 區較大部分,但卻無法有效判釋。另部份水體與草地本身面積就較其他類別 少,在精度評估隨機散佈參考點未必能有多部份分配給水體與草地,分別討 論,水體以圖本身觀看是相當準確的,近乎大台北行政區河流都能明確的分 別出來;而草地相較於所有類別是相當破碎的,再加上草地本身具有非常強 烈的季節性,某些季節的反應較強烈,反之則消失,故造成草地精度無法有 效提升,即使圈選 150 以上的訓練樣區,也無法的提升其精度。
圖 4 - 1 分類混區說明圖
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區困難許多,不過也因選取影像都為 Landsat 5,讓分類成果較無大台北行政 區模糊。
大台北行政區與高雄行政地區五類的綜合比較,森林地都為最高精度,
原因為面積廣泛,且特徵值明確;耕地部份均屬中度精度,除了特徵值較容 易受混外,其面積與分佈較無森林地廣泛與集中;水體則需配合隨機選樣點 之分配,雖無法確實選取足夠的樣本數,但以整體來說分類精度是相當高;
人造地,大台北行政區因有較集中且廣泛分部特性,整體評估精度較高,高 雄行政區則因集中卻無廣泛性分佈相對較差;草地則一致性的差,無關塊狀 或點式分佈,原因為草地本身受季節性的變化較大,加上其分佈較零碎與廣 泛,故無法有效控制且明確的掌握精度;而不管是在大台北行政區與高雄行 政區,當選取樣本數達到一定之數量,其精度就會受到限制,故若再加選 200-300 個訓練樣區也毫無意義,重點為選取具有絕對代表性的樣區與大範圍的 訓練樣區,才能有效提升評估精度。最後因資料上的限制,故無法將所有分 類資料控制在同一季節上,為本土地分類較遺憾與無法達成統一控制之部 份。
圖 4 - 2 大台北行政區與高雄行政區 2010 年 Globeland30 標準土地分類資料
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本研究依照 GlobeLand30 分類成森林地、耕地、草地、水體和人造地,
由以下的圖表分析 2005-2010 年大台北行政區與高雄行政區,土地使用的變
30571.25 37823.72 16739.43 39406.21 32907.1 26657.22 13% 16% 7% 17% 14% 12%
森林地
(ha)
162948.4 148950.9 168899.5 158772.1 156185.6 168969.4 70% 64% 72% 68% 67% 73%
草地
(ha)
8820.058 15896.06 13272.99 3631.61 13321.21 2310.201
4% 7% 6% 2% 6% 1%
水體
(ha)
3810.576 3629.042 4954.432 4606.639 4129.651 3508.682
2% 2% 2% 2% 2% 2%
人造地
(ha)
27003.85 26904.57 29478.93 26969.58 26737.4 30015.32 12% 12% 13% 12% 11% 13%
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圖 4 - 3 大台北行政區土地使用趨勢圖
由圖 4-3 可看出 2005-2010 年間大台北行政區水體與人造地是相對較穩 定,無較明顯的使用上變化,而森林地在 2006 年有微幅的下降,但 2006 年 後趨於穩定,而草地與耕地受季節性影響較大,故曲線相對於另三種使用地 較不穩定。
總體而言,大台北行政區總體面積約在 23 萬公頃左右,2005-2010 年間 除了草地與農地因季節性及人為影響造成較大的波動,剩餘三類是較無變化 性,整體使用面積在六年間變化並不大。
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37647.76 70871.69 50592.34 49862.88 47094.26 44666.69 13% 24% 17% 17% 16% 15%
森林地
(ha)
184475.4 172156.6 167737.3 186366 170686.8 206914.3 62% 57% 56% 62% 57% 70%
草地
(ha)
43394.19 22768.16 44015.49 29367.4 34794.94 11278.38 14% 8% 15% 10% 12% 4%
水體
(ha)
5736.117 10329.87 10053.88 4241.223 8012.399 6858.482
2% 3% 3% 1% 3% 2%
人造地
(ha)
28156 23358.85 26941.35 28735.54 37156.96 27714.72
9% 8% 9% 10% 12% 9%
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圖 4 - 4 高雄行政區土地使用趨勢圖
圖 4-4 可看出高雄行政區水體與人造地是在五種使用類別中最穩定的,
年變化比率較不大,而草地與耕地則為變化較大且有相互影響趨勢,如 2006 年耕地到達一高值而相對於草地則為一低值,當中與季節性及人為性有較大 的關係,若耕地休耕則有可能變為草地;森林地則與大台北地區相同為行政 區中最大的使用類型,其趨勢則在 2010 有較大的變化。
高雄行政區整體面積約為 29 萬公頃,2005-2010 年間除了耕地與草地 間受到季節性與人為性相互影響,整體變化以及總體面積在這 6 年之內變化 並無較大差異性。
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圖 4 - 5 大台北行政區與高雄行政區耕地比較圖
圖 4 - 6 大台北行政區與高雄行政區森林地比較圖
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圖 4 - 7 大台北行政區與高雄行政區草地比較圖
圖 4 - 8 大台北行政區與高雄行政區水體比較圖
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圖 4 - 9 台北行政區與高雄行政區人造地比較圖
圖 4 - 10 台北行政區與高雄行政區人造地比較圖
圖 4-5 顯示大台北行政區耕地面積約為一萬六公頃至四萬公頃,高雄行 政區則為三萬公頃至七萬公頃,整體而言除了 2005 年面積量十分接近外,
剩餘年份高雄行政區面積都遠大於大台北行政區;圖 4-6 顯示大台北行政區 森林地面積約為十四萬公頃至十六萬公頃,高雄行政區為十六萬公頃至二十 萬公頃,除了 2007 年與 2009 年有比較相近的趨勢,但整體而言高雄行政區 森林地面積遠大於台北行政區;圖 4-7 顯示大台北行政區草地面積約為八千 公頃至一萬五公頃,高雄行政區為二萬公頃至四萬公頃,高雄行政區草地面
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積遠大於大台北行政區,不管是任何季節性的變化皆無影響;圖 4-8 則顯示 大台北行政區水體面積約為三千五百公頃至四千六百公頃,高雄則為五千公 頃至一萬公頃,高雄行政區在 2008 年水體面積小於台北行政區,原因在於 2008 年所選取的土地分類衛星影像為 1 月,而高雄行政區擁有明顯的乾季 與雨季,研判因選取影像為乾季,導致 2008 年分類成果水體面積大幅減少,
但總體觀察,正常情況下高雄地區水體面積大於大台北行政區;圖 4-9 顯示 大台北行政區域人造地面積約為二萬六千公頃至三萬公頃,高雄地區則為二 萬七千公頃至三萬七千公頃,大致比較大台北行政區與高雄行政區人造地是 十分接近的,排除 2009 年高雄地區因選取資料雲霧遮蔽較嚴重性,而導致 出現較高趨勢,整體而言大台北行政區人造地面積是稍高於高雄行政區。
最後從總體面積比較圖 4-10 可發現 2005-2010 年六年間,大台北行政 區是穩定的維持在 23 萬公頃左右的面積,高雄行政區則維持穩定於 29 萬公 頃左右的面積,而各別比較土地使用類型的差異,大台北行政區在人造地使 用是稍微大於高雄行政區,其餘使用類型包括森林地、耕地、草地以及水體,
高雄行政區皆遠大於台北行政區;而土地分佈情形大台北行政區人造地呈現 較廣泛式的分佈,高雄行政區則相對較集中;森林地則一致皆為廣泛分佈;
耕地則為高雄行政區分布較廣闊,台北行政區相對於較零碎;草地雖兩地都 呈現零散狀態,但台北行政區是較塊狀的分散,高雄行政區則為較零碎的分 散,且整體面積大於台北行政區。