影像材料與前人研究

2.1 影像材料

本研究使用國家太空中心所提供之 2018 及 2019 年福衛五號之衛星影像做為研究材料，福衛 五號是臺灣首顆完全自主研發的光學遙測衛星，

衛星資料整理如表 1。利用福衛五號的高時間解 析度及高空間解析度，可供本研究蒐集地表覆蓋 的變化情形，並進一步討論土地利用的變異點及 其空間分布。

表 1 福衛五號衛星資料簡表 項目 特性

時間解析度 2 日再返

空間解析度 全色態：2m、多光譜：4m

光譜解析度

Band1：Blue (B，藍光) (0.45~0.52μm) Band2：Green (G，綠光) (0.52~0.60μm) Band3：Red (R，紅光) (0.63~0.69μm) Band4：Near Infrared (NIR，近紅外光) (0.76~0.90μm)

Panchromatic (0.45~0.70μm) 輻射解析度 12bit (0-4095)

2.2 都市蔓延

都市中心因開發歷史較早，可供開發的建成 地不足，土地取得成本隨之提高。都市居民開始 向都市外圍移動，尋找較低成本的建成地。新開 發的區域與人口密度皆較原市中心為低，土地使 用效率也較低，而在這向外擴張且低密度的聚落 發展型態即稱為都市蔓延。都市蔓延的方向，會 受到主要運輸廊道分布與空間距離遠近的影響。

而都市蔓延的結果，也將做為後續都市計畫相關 基礎設施之興建與部署的參考依據 (朱弘安，

2011、張庭瑋，2018)。

相關研究指出介於都市與鄉村之間的郊區，

為人口集居地及成長重心，土地利用變遷現象明 顯 (謝孟謙，2006)，且都市蔓延方向將沿省道、

縣道等主要運輸廊道發展 (林承緯，2005)。

關於都市蔓延的研究者眾，部份學者使用如 都市擴張指標 (謝孟謙，2006)、地景指數 (朱弘 安，2011) 或馬可夫鏈 (Markov chain) (張庭瑋，

2018) 等空間計量方式進行都市蔓延的研究或預 測，也有使用訪談 (胡瑋婷，2003) 或疊圖法分 析 (林承緯，2005) 等方法討論都市蔓延的現象

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及影響。

2.3 影像分析

2.3.1 植生指數 (Vegetation Index)

1973 年 Rouse 等人提出利用常態化差異植 生指數 (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) 來觀察地表的植被多寡。其原理是植物裡 (Normalised Difference Water Index, NDWI)，綠光 段對水體有較佳之穿透力，因此若是乾淨的水體，

2014、賴奕璇，2017、張仲鈞，2019)。朱志浩 (2018) 則是進一步利用 NDVI 做農村的地景變遷分析。

2.3.2 影像分類

進行衛星影像資料分析時，研究者可以使用 影像分類做為其研究方法 。影像分類 (Image Classification) 即是將影像中相同光譜特徵萃取 出來，依研究者的需求進行分類，並使用統計方 監督式分類 (Supervised Classification) 以及非監 督式分類 (Unsupervised Classification)。以下就兩 種方法說明如下：

林委億、陳子曦、洪承鈞: 利用常態化差異植生指數並配合監督式分類進行臺中市西部土地利用變遷之探討 231

Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)

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3.3 實地踏查

利用衛星影像進行光譜分析及影像分類後，

可得知地表覆蓋的變異點分布。然而變異點無法 得知變更後土地利用的用途、目的以及未來的演 變。因此本研究除了以光譜分析及影像分類進行 地表覆蓋變遷的偵測外，還需搭配現地調查，直 接觀看土地利用的形態，或是查看工程告示牌、

訪問當地人……等方式，使研究證據更加完整。