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第一章 緒論
第一節 研究動機與目的
一、研究動機
跨國政府氣候變遷專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)與麻省理工學院排放量預測與政策分析模型（Massachusetts Institute of Technology Emissions Prediction and Policy Analysis Model, MIT EPPA）下，均明 確指出人類活動是造成氣候變遷的主要原因之一（IPCC AR4, 2007; Sokolov et al, 2009）。人類活動為了滿足國家與區域間的社會經濟發展，利用開發行為做為促 進發展的手段之一，以達到經濟利益。自工業化以來，由於人類對於產業、運輸 發展等需求，需要大量使用石化燃料及轉變土地利用模式（賴玫錡，2006），此 為溫室氣體濃度不斷提升的重要原因之一。
氣候變遷已真實存在於人類活動的地球系統之中，於氣候上主要係引起大地 表面與海水增溫、海平面上升、海水酸化、降雨量巨幅驟變與各地極端事件發生 等變化（Climate Change Synthesis Report AR4, 2007），皆直接衝擊既存於地球中 的自然環境、生態系統、水、土地、糧食等資源。其中，本研究針對氣候暖化促 使極地冰帽覆蓋融化所導致的海平面上升進行探討。海平面上升將使沿海地區海 岸線退縮、低窪地區洪水氾濫、三角洲流域與地勢低漥的島嶼產生的影響最大，
土地利用未來將伴隨海平面上升產生改變，衝擊土地資源，影響人類生存居住的 環境。
土地利用變遷係因受到自然環境、社會經濟、計畫環境與立地環境等驅動力
（Driving Forces）所影響，變遷係為滿足人類需求的社會過程。土地利用與時間、
空間尺度因子、驅動力交互作用時，將產生複雜的動態變遷結果。海平面上升可 視作自然環境的驅動力，與土地利用既有的其他驅動力互相影響之下，土地利用 型態將發生改變。
台灣為環海的太平洋島系之一，但因地狹人稠，適合開發利用的土地資源有 限，為滿足人類的經濟、產業、居住活動等需求，造成不適宜開發使用的沿海地 區、低窪地區、河岸等地超限利用，使得許多更為珍貴資源受到破壞，環境更加 脆弱。全球氣候變遷所導致的海平面上升係台灣日益重視的課題之一，視其上升
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幅度將對沿海地區、地勢低窪處與河岸兩地產生不同程度衝擊。面對海平面上升，
未來將使該些區域於人口、產業、公共建設、運輸等土地利用受到衝擊，勢必將 影響台灣整體土地利用、規劃，最直接衝擊的即是山坡地、農地等限制發展地區 遭受變更使用，變更後果將使環境恢復力降低，除了導致糧食安全受到影響，更 會使得自然環境破壞、生態資源多樣性減少。
綜觀目前關於氣候變遷研究多以討論氣候暖化為主，對於海平面上升的探討 也僅停留於沿海地區之影響與提出概念化的說明與作法，過去研究議題曾提出海 平面上升對都市內產業別與數量之影響；各產業、人口、與家戶單位對水資源使 用與電能的消耗；都市內主要道路、高速公路等運輸設施影響，以及全球氣候與 環境變遷所造成的環境脆弱，目前此類議題皆廣泛受到探討，但尚未有明確結果。
近日，海平面上升與都市土地利用的影響逐漸受到重視，卻鮮少探討模擬未來海 平面上升情形，預測都市土地利用變遷的可能影響與實證分析，對於受到衝擊之 人口應進行妥善的空間規劃。然而，本研究文獻回顧發現，目前台灣地區對於海 平面上升議題相關研究，仍止步於海岸地區土地利用變遷之原因，缺乏針對都市 內土地利用變遷與預測進行探討，同時也尚未對海平面上升地區之人口遷移層面 進行研究，此缺口為本研究主要之研究動機。
海平面上升對於都市衝擊最為嚴重（Ronald and Michael, 2009），國家主要 社經建設、人口、產業均集中於都市地區，面對未來海平面上升議題，若研究僅 停留於探討沿岸地區土地利用的範疇，將無法得知海平面上升對於都市地區的衝 擊，無法立即反應並擬定相關對策。由此可知，針對海平面上升的相關議題，更 應著眼於都市層面。從而進一步探討海平面上升後，對於都市內受淹沒地區之人 口遷移之後續配置調整，於政策制定上，應重新檢視計畫內容，諸些議題皆直接 關係都市地區能否永續發展，故值得深入探討。
緣此，本研究將深入探討台北都會區受到海平面上升後之影響，探討哪些區 域的土地將受到淹沒？模擬未來土地利用變遷，分析土地變遷與人口遷移的關聯 性，探討海平面上升對都會地區產生之衝擊，進一步深入瞭解未來土地利用變遷 後，受到影響的人口應如何妥善配置？以了解海平面上升對都市鄰近範圍的土地 利用變遷情形；於政策層面上，則著重於在滿足社經發展上，於不破壞環境、敏 感地之前提下，針對日後的都市發展政策予以檢討，並提出因應海平面上升之相 關都市發展對策與建議。
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二、研究目的
綜合上述研究動機，本研究之目的為以下四點
（一）瞭解造成都市土地利用變遷的各種驅動力
（二）模擬海平面上升的各種程度與農林地管制之情境，預測對未來 2099 年土 地利用變遷的影響情形。
（三）實證分析土地利用變遷後，計算變遷後新增的建地部分可容納多少受淹沒 之居住人口，並探討人口遷移與都市計畫區之容受力之關係。
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圖 1-2 時間範圍示意圖 二、研究內容
根據研究目的，本研究之研究內容包括文獻回顧與整理、土地利用變遷分析 與模型建構之設計，以及實證分析與結論建議，其說明如下：
（一）文獻回顧與整理
彙整過去海平面上升與土地利用變遷之相關文獻，有助於建構本研究的核心 論點及整體論文論述基礎。首先，回顧氣候變遷與海平面上升之關係，探討海平 面上升所造成的衝擊層面與空間之關聯性；其次，從空間規劃作法，探究於氣候 變遷下，空間規劃如何因應，而面對海平面上升的同時，於規劃策略上調適策略 之探討。最後，則是探討土地利用變遷相關理論，其內容涵蓋土地利用變遷與驅 動力間之關聯、土地利用驅動力之類型與模型，以利土地利用變遷之預測。
（二）相關資料蒐集
本研究以 1995 年第一次國土利用現況調查、2006 年第二次國土利用現況調 查作為模擬土地利用變遷之基本圖資資料；而二元羅吉斯迴歸模式分析各土地利 用別與各個驅動力間之關係，配合國土利用調查年度，彙整 1995 年、2006 年台 北都會區各里人口數，以及 1996 年、2006 年工商普查資料各里二、三級產業員 工數進行調整，結合至 GIS 各里里界圖，並將各里人口數除以各里建地之網格 數，求得每個里建地網格內之人口淨密度，以利後續計算淹沒地區移出之人口，
以及新增建地可移入之人口。並蒐集建物、河川、道路、都市計畫地區、高程、
坡度等圖資做為驅動力因子，並以 100m×100m 之網格大小進行資料處理。
（二）土地利用變遷分析與模型建構
經由文獻回顧歸納整理，可得知海平面上升與土地利用具有極高之空間關聯 性，土地利用受自然環境、社會經濟環境、計畫環境與立地條件等驅動力，與時 間、空間尺度交互作用下，產生了土地利用變遷。因此，將驅動力帶入二元羅吉
1995 2006 2099
歷史資料分析 預測未來土地利用變遷
模擬驗證 2006
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斯迴歸統計模式，計算土地利用變遷機率；進而利用機率值帶入土地使用轉換與 影響模型（Conversion of Land Use and its Effects Model, CLUE-s Model），將所模 擬擬出的土地利用變遷結果，透過地理資訊系統（Geographic Information Systems, GIS）之結合，以分析其變遷情形。
（三）實證分析海平面上升對土地利用變遷之影響
利用 CLUE-s 與 GIS 結合進行實證分析，得出之結果進行個別與整體土地利 用型態之變遷分析，探討土地利用變化與其所代表之意義、影響，並援用過去相 關研究作為佐證，以驗證本研究符合預期結果，最後針對實證分析結果提出具體 結論與建議。
三、研究限制
本研究僅能就海平面上升之程度進行假設，無法確切預測出海平面上升之情 況，僅能以目前國際上政府間氣候變遷專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)與我國全球環境變遷研究中心或中央研究院所發布之資訊 做為參考之依據。此外，影響海平面上升之因素眾多，本研究以探討氣候暖化作 為主要影響因素。
四、研究假設
（一）土地利用數化圖資
由於 1995 年與 2006 年第一次及第二次國土利用現況調查其調查方式、技術 及空間範圍不同，於資料精確度上，存在有一定範圍之誤差，此與起始資料調查 相關，因此假設兩張圖資資料與當時現況調查土地使用相吻合。
（二）高程準確度
本研究為了配合 IPCC 之研究結果，21 世紀末（2099 年）海平面上升 59 公 分，嚴重則超過 1 公尺。因本研究所取得之數值地形模型為 40m×40m，同時其 高程係以公尺尺度之等高線繪製數化而成，未將其改為 100m×100m 與公分尺度，
故需透過 GIS 資料管理工具內之 Resample 進行運算，所產生之誤差假設為不影 響研究結果之合理範圍內。
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（三）假設人口無變動或成長
本研究主要探討受淹沒地區人口之遷移情形，為使結果呈現較為清楚易於明 瞭，故假設未來台北都會區無人口成長之情況，此一假設將有助後續章節於人口
本研究主要探討受淹沒地區人口之遷移情形，為使結果呈現較為清楚易於明 瞭，故假設未來台北都會區無人口成長之情況，此一假設將有助後續章節於人口