研究範圍概述

2.1 研究範圍簡介

本研究選擇以目前臺中市資料開放最為完整 的原臺中市地區為本研究之範圍，包含北區、中區、

東區、西區、南區、北屯、西屯、南屯等行政地區，

該範圍面積為 161.354 km² (圖 2)。

圖 2 研究範圍示意圖

2.2 研究材料介紹

文中選用 MODIS 衛星影像及政府開放資料作 為本研究之分析基礎，配合衛星影像拍攝時間及 PM2.5數據來源因素等限制，將研究時間範圍彈性 調整為 2017/01/01 ~ 2017/02/02 與 2017/06/26 ~ 2017/07/27 代表冬夏兩季節。

2.2.1 衛星影像

選用有每日拍攝的 MODIS 衛星作為研究使用 之 來 源 ， 因 拍 攝 寬 度 限 制 ， 將 地 表 切 割 為 35(horizontal) × 17(vertical)條帶，而臺灣正好位在 兩條帶(h28 與 h29)中間，因此須由兩條帶的影像 方可組成完整的臺灣影像。由於 MODIS 衛星影像 易受氣候影響導致資料缺漏嚴重，故以複合的地表 溫度與植生指數觀測產品為研究材料，但仍遇到少 部分影像有資料缺漏問題，此處則利用遙測影像處 理軟體 ERDAS IMAGINE 9.1 處理多張衛星影像 並取得時間範圍內之地表溫度與植生指數平均值。

其中，地表溫度觀測產品(第 6 版 MOD11A2 與 MYD11A2)係從 8 日內所有影像之地表溫度資料中 選擇每單元最適合之資料合併產生的複合地表溫 度值(Wan et al., 2015a、Wan et al., 2015b)；植生指 數觀測產品(第 6 版 MOD13Q1 與 MYD13Q1)提供 則為 16 日內所有影像之植生指數資料中選擇每單

元最適合之資料合併產生的複合 NDVI (Didan, 2015a、Didan, 2015b)。

2.2.2 PM

數據資料

因研究範圍內之空氣品質監測站點僅 4 處，為 了確保研究範圍內資料之準確性及完整性，故而將 PM2.5數據資料的收集擴及至臺中市地區，自行政 院環保署空氣品質監測網站取得空氣品質監測站 之資料，共 19 處空氣品質監測站點(行政院環境保 護署，2017)。

考量空氣品質監測站佈點不密集，參考國外文 獻處理 PM2.5資料方法(Li et al., 2014、Tai et al., 2010)，自環保署提供之每日 PM2.5平均值，並計算 冬季計算期間與夏季計算期間的 PM2.5 平均值(如 圖 5 與圖 6)，以距離反比加權法(Inverse Distance Weighting, IDW)建立空間分布連續的 PM2.5資料。

2.2.3 建物面積

目前臺灣的政府開放的人口資料，民眾僅可取 得戶籍人口，該資料無法凸顯活動人口密度或居住 密度，且資料的單元不夠細緻，即使是使用目前政 府公告的最小分析單元，與文中採用之空間單元差 異甚大，故文中使用臺中市政府公告之 2016 年建 物圖作為基礎，將建築面積作為分析的因子，以每 單位網格內建物面積之總和計算。

圖 3 冬季地表溫度平均值 圖 4 夏季地表溫度平均值

圖 5 冬季 PM2.5濃度分佈圖 圖 6 夏季 PM2.5濃度分佈圖

圖 7 工業區歐式距離法分析

2.2.4 太陽輻射

太陽輻射在懸浮微粒與地表溫度之間實有相 互影響之關係(Bottyán & Unger, 2003、Chun &

Guldmann, 2014)，因此將區域太陽輻射(area solar radiation, ASR)做為本研究之分析因子之一，利用 ArcMap 空間分析工具以半球視域計算法加入數值 地表模型資料(Digital Surface Model, DSM)計算研 究範圍內冬夏兩季的平均太陽直曬輻射量(Fu &

Rich, 2000、Fu & Rich, 2002)，緯度設定為臺中市 中心緯度 24.117222。 作用。使用歐式距離法(Euclidean Distance)計算研 究區內每空間單元與工業區邊界的直線距離，如圖 人研究曾指出近紅外光波段(near infrared, NIR) 可穿透約八層的葉面厚度 (Lillesaeter, 1982、

Gao, 1996)，因此有使用 NIR 波段的 NDVI 即