第一年期成果概述
隨著地球暖化問題日益嚴重，在人口密度極高的城市區域，由於人工構造物、高蓄 熱鋪面材料、機具排熱等問題，形成城市核心區域高溫化的「都市熱島效應現象」。在 計畫中，主要探討土地覆蓋及利用型態（LCLU）組成對於都市微氣候的影響，以及對 都市高溫化的緩和效果。
第一年度研究方法中，主要是使用固定式水平分布的觀測法，針對台中市環帶 12 個測點實施長期實測，如圖 24 所示。在 102 個實測日中，扣除多雲及降雨的天氣 25 天 (多雲及降雨定義，依據中央氣象局台中觀測站之該日降雨資料)、因颱風影響 拆除儀器 5 天，以 72 天的有效實測資料來做分析。
圖24. 測點分布圖
在第一年度影響參數單因子分析中：在建築物覆蓋面積與氣溫相關性方面，可觀察 出除了在日較溫差之外，皆有顯著的正相關趨勢，環框中建築物面積越大，氣溫越高。
其中，夜間平均氣溫與建築物型態因子的相關性最高，R2 值介於 0.53～0.84 之間。人 工鋪面在日間吸收太陽輻射熱的速度較快，在午夜釋出熱也較快。以日最低氣溫與建築 物型態因子的相關性為最高，R2 值介於 0.1～0.27 之間。在未使用土地面積與氣溫相關 性方面，可觀察出顯著負相關趨勢，環框中未使用土地面積越大，氣溫越低。日最低氣 溫與未使用土地型態因子的相關性為最高，R2 值介於 0.55～0.81 之間。在植栽綠化面 積與氣溫相關性方面，環框中植栽綠化面積越大，氣溫越低。這顯示，由於植栽陰影及 高蒸發散熱量的影響，使植栽綠化面積對日最高氣溫的降低有顯著影響。
圖25. 環框半徑 150 公尺內土地使用型態組成比例與氣溫對照
研究結果顯示，以都市不同土地使用型態的局部區域為範圍，對於氣溫增加最顯著
的因素為建築物型態面積比例，而對於氣溫降低影響力高的因素為未使用土地型態、植 栽型態及水域型態面積比例，因此，都市土地使用規劃可透過一定比例的植栽綠化面 積、適當的土地開發度及留設開放空間、水域環境的營造等方式而有效的改善。
第二年期成果概述 2-4-1 前言
1860 年至 1900 年全球陸地與海洋溫度上升了攝氏 0.75 度，1979 年陸地溫度上升速 度比海洋溫度快一倍，地球暖化問題持續發燒。大量人為的開發與都市土地過度使用造 成的『熱島效應現象』影響全球氣候，近幾年來，隨著環境永續與生態理念的意識高漲，
綠建築的思潮逐漸蔚為風尚，而我國政府也積極推動許多相關的政策。
本計畫中，主要目的為建構都市微氣候研究之方法，著眼於「點、線、面」的程序 來進行，希冀藉由兩階段的區域微氣候分析，進一步探討土地覆蓋及利用型態（LCLU）
組成對於都市微氣候的影響，最終提出改善都市微氣候之對策。先前研究已於 98 年國 科會之「都市核心軸線之土地使用型態組成對區域微氣候影響之研究」中有初步成果，
因此於本兩年期計畫進行後續研究。首先，以「都市環帶之土地使用型態組成對區域微 氣候影響之研究」為主題，透過先前研究建立的都市尺度氣溫分布圖進行第二階段「環 狀分佈測點」實測，並於第二年期以「都市土地使用型態組成對區域微氣候影響之研究」
為主題，彙整實測相關數據進行各地點場域的微氣候分析，建立都市土地使用型態規劃 的評估模式。
2-4-2 研究方法
在研究方法中將測點周圍的土地利用型態（Land Cover and Land Use, LCLU）組 成分為五種型態：建築物覆蓋型態、人造鋪面型態、未使用土地型態、植栽綠化型態、
水域型態，決定使用固定式水平分布的觀測法進行長期實測，將儀器設置在燈桿上相 同的高度以進行觀測，蒐集測點完整的氣象資料。考量交通量影響、街道座向、街道 及建築物高寬比（H/W）、天空可視角（SVF）、行道樹綠化等情況，於台中市成功路、
西屯路上選取帶狀分布 A~L 12 個測點及環狀分布 M~X 12 個測點進行實測，於 2008 年 7-9 月及 2009 年 7、8、9 月進行氣溫及濕度的定點量測。
圖26. 實測儀器架設示意圖
計畫中採用 ESCORT iLOG 氣溫濕度記錄器實施長期監測，為考量數據能夠取 得一致性，儀器配置因應各空間的不同情形予以架設，並於實測期間在儀器上方設置 通風良好的雙層白色隔板，外層為木製蓋板，內層為通風的多孔塑膠隔板，以避免太 陽直接照射及雨淋，並利用木製支撐將儀器架設於各測點的電線桿及燈桿上，距離地 面高度 3 公尺且遠離建築物約 1.5 公尺，以避免儀器遭受破壞，並減少建築物、地面 所吸收的熱輻射影響。
在第二年度中，則選取一年之中最炎熱的月份進行長期監測，於第一階段與第二 階段中選取共 68 天的實測數據作為有效資料，並取得台中氣象站數據資料進行標準化 及分析，以確實針對每個測點的土地使用型態組成所造成的微氣候影響程度。將實測 數據與地點資料，透過環域分析將各地點的 LCLU 組成因子進行定量化後，藉由單因 子變異數分析及多元迴歸分析與所得的各測點平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫及日、
夜氣溫等氣候監測資料做關聯性分析，進一步嘗試推導出微氣候溫度之迴規模型，了 解各組成因子之間的影響力與貢獻度，提供日後土地使用型態組成規劃的參考。
都市中微氣候的變化與人為的開發建設有著密切的關係，計畫中透過環域分析方 法進行套疊及運算，將重點放在測點周圍環境狀況。最後，設定以測點為圓心，考量 各測點環域影響範圍半徑 50 公尺、100 公尺、150 公尺、200 公尺及 300 公尺內的建 築物、人工鋪面、未使用土地、植栽綠化及水域，加以量化並建立資料庫。
表6. 24 個測點的位置及土地利用型態範圍圖表（半徑 150m）
A 點 B 點 C 點 D 點 E 點 F 點
G 點 H 點 I 點 J 點 K 點 L 點
M 點 N 點 O 點 P 點 Q 點 R 點
S 點 T 點 U 點 V 點 W 點 X 點 2-4-3 結果與討論
在本研究中，基於文獻的探討及透過不同尺度半徑的土地環域分析（50 公尺、100 公尺、150 公尺、200 公尺、300 公尺），顯示微氣候參數與半徑 150 公尺環域之土地 利用型態因子相關性最高，故本研究中以此環域尺度進行分析探討。
圖27. 實測期間每日平均氣溫變化情形。左圖為第一階段數據，右圖為第二階段數據。
透過數據的彙整分析，顯示各地點間日平均溫的差異（如圖 27 所示），主要受到 各地點之間不同的土地利用型態組成及少許人為發散熱的影響。例如，硬覆蓋區域型 態（建築物型態及人工鋪面型態）面積比例越高，其日平均溫也較高；軟覆蓋區域型 態（未使用土地型態、植栽綠化型態及水域型態）面積比例越高，其日平均溫也較低。
日最高溫的差異變化，除受到各地點之間不同的土地利用型態組成影響外，主要還受 到測點周圍地表受熱面積以及人為活動發散熱的影響。由於在夜晚中不受日照及人為 發散熱的影響，因此各地點間日最低溫的差異變化較為規律，主要受到各地點之間不 同的土地利用型態組成的影響。在降溫方面，反映了測點周圍未使用土地、植栽綠化、
水域面積較大時，降溫的趨勢較明顯；而測點周圍建築物型態、人工鋪面面積較大時，
因混凝土及其他高蓄熱鋪面材料關係而造成散熱較慢、降溫較緩的情形。
圖28. 環域半徑 150 公尺內各測點土地利用型態組成比例圖
在半徑 150 公尺環域的範圍中，人工鋪面型態、未使用土地型態及植栽綠化型態 與測點每日平均氣溫相關性迴歸分析的 P 值＜0.1，顯示建築物型態、未使用土地型 態、植栽綠化型態及水域型態因子在半徑 150 公尺範圍內，對每日平均氣溫的影響性 較為顯著；建築物型態、未使用土地型態、植栽綠化型態及水域型態對每日最低氣溫、
夜間平均氣溫、夜間最低氣溫的影響性較為顯著，而人工鋪面型態因子的相關性則較 不顯著。在半徑 150 公尺環域中，每日最高氣溫、日間平均氣溫及日間最高氣溫僅與 人工鋪面型態因子之 P 值＜0.1，與其他四項土地型態組成因子的相關性較不顯著。
在影響參數單因子分析中，顯示環域分析範圍越高其相關性越低、夜間氣溫呈現 相關性較日間氣溫高、而最低氣溫相關性高於最高氣溫。另外，基於各土地利用型態 相關性分析顯示，「硬覆蓋區域」大致與氣溫間之關係呈現正相關性，「軟覆蓋區域」
大致與氣溫間之關係呈現負相關性：在第二年度研究顯示，「未使用土地」、「植栽綠化」
與「水域」型態與都市微氣候溫度呈現負相關性，其 r 值分別介於-0.095～-0.704、-0.045
～-0.640 及-0.105～-0.614，其中水域利用型態於日間則與氣溫呈現正相關性；「建築物」
型態面積比例大致上與都市微氣候溫度呈現正相關性，其 r 值介於 0.176～0.750，但
日平均氣溫 Avg＝30.67＋0.63×Ba－1.94×Fa－1.31×Ga＋0.3×Wa 0.76 0.87 日最高氣溫 Max＝37.85－1.12×Ba－2.96×Fa－4.82×Ga－1.76×Wa 0.47 0.69 日最低氣溫 Min＝26.59＋1.52×Ba－1.35×Fa＋0.27×Ga－3.58×Wa 0.84 0.92 第二
階段
日平均氣溫 Avg=34.89-4.14×Fa-5.24×Ba-7.13×Ga-4.46×Pa 0.55 0.74 日最高氣溫 Max=51.33-13.36×Fa-16.87×Ba-18.21×Ga-14.73×Pa 0.45 0.67 日最低氣溫 Min=24.34+1.09×Fa+1.77×Ba-0.21×Ga+2.46×Pa 0.76 0.87
表9. 整體迴歸分析氣溫預測方程式表
預測項目 預測方程式 數（R決定係2）
相關係 數（r）
全日平均氣溫 All-Avg＝30.32＋1.82×Pa－1.80×Fa－0.61×Ga 0.41 0.64 全日最高氣溫 All-Max＝35.43＋3.76×Pa＋6.53×Wa 0.24 0.49 全日最低氣溫 All-Min＝27.79－0.42×Ba－2.98×Fa－2.02×Ga－4.45×Wa 0.76 0.87 日間平均氣溫 Day-Avg＝31.77＋3.01×Pa 0.19 0.44 夜間平均氣溫 Night-Avg＝29.40－0.43×Ba－3.47×Fa－2.13×Ga－
1.69×Wa 0.71 0.84
註：Avg 為平均氣溫（℃）、Max 為最高氣溫（℃）、Min 為最低氣溫（℃）、Ba 為「建築物」型態面積比例（m2/m2）、Pa 為「人工 鋪面」型態面積比例（m2/m2）、Fa 為「未使用土地」型態面積比例（m2/m2）、Ga 為「植栽綠化」型態面積比例（m2/m2）、Wa 為「水 域」型態面積比例（m2/m2）。
依五種土地利用因子與各尺度環域分析結果顯示，發現以半徑 150 公尺之環框分
依五種土地利用因子與各尺度環域分析結果顯示，發現以半徑 150 公尺之環框分