第一節、研究動機
近年來隨著開放資料(open data)的興起，空間資料的來源日益豐富，提供相 關研究與決策的重要基礎。在現今地理資訊系統中，也逐漸加入各種空間分析 模組，使研究者更快速方便的進行資料處理與分析。
空間物體可依其資料的空間維度可分成點(point)、線(polyline)、面 (polygon)與量體資料。然而在目前地理資訊系統中所提供的向量資料分析方 法，仍以點資料分析方法最多也最具系統性；線資料則以路網分析、路徑規劃 功能較具完善；而面資料則限於以Moran’I 等空間自相關方法，僅考慮物體之 相鄰性空間關係，欠缺形狀、面積等面物件特性的分析模組。因此，本研究整 理向量面空間資料的常用方法，具以設計面資料空間分析模組，並在ArcGIS 環境中實作，可以協助研究者進行都市建成地型態或其他面資料之空間分析。
第二節、研究目的
如研究動機所言，本研究有鑑於地理資訊系統較欠缺向量面資料之形狀、
面積等面物件特性的分析模組。本研究擬在目前地理資訊系統中，市佔率與相 關學術領域普及率最高的ArcGIS 軟體，透過 Python 程式語言與物件導向模組 化架構，來開發向量面型態分析模組。
以方便地理或相關領域研究者可透過該開發模組，來度量聚落土地利用或 其他面資料的空間型態與分布。
本研究以開發建置向量面型態分析模組，並實現於都市建成地空間型態度 量為研究目的，如下：
一、開發面資料預處理函式：分析前的資料品質檢核、新增修改面資料類 別。
二、開發面物件幾何特性度量函式：面物件的基本幾何特性(面積、周長與 長度等)、面物件的相關圓形量測(最大內切圓、最小外接圓、相同面積 圓)、面物件角度計算。
三、開發面物件型態度量函式：常用面物件形狀指數建置、面物件形心距 離分析、面物件角度分析、面物件凸多邊形分析。
四、開發面物件空間關係函式：面鄰近分析、面邊緣分析、盒子維度分 析、面距離鄰域分析、面邊緣鄰域分析。
五、開發面物件屬性資料處理函式：新增面積權重、數據標準化。
六、開發面物件型態指數統計函式：面焦點統計、面類別統計。
七、運用都市建成地土地利用資料於開發模組實作分析，探索都市建成地 空間型態變化，並論述其在都市空間結構發展意義。
第三節、研究流程
在研究流程上(如圖 1)，本研究先釐清本研究議題的研究動機與研究目的。
並回顧相關文獻，如空間型態計量方法、面資料分析應用、景觀生態指數、
ArcGIS 與空間分析等。
回顧相關文獻後，提出研究方法與步驟。在研究方法執行上，預先建置模 組開發環境、設計模組分析功能與模組驗證方法，並利用1993、2008 年桃園市 國土利用成果調查圖資為實作分析材料。
在研究成果上，本研究開發模組開發七個子模(面資料預處理、面資料幾何 特徵、面資料節點、面資料空間分布、面資料鄰域關係、面資料數據處理、面 資料指數統計)，共十九個函式。模組函式開發後，隨即經過面物件空間型態與 空間分布的模組正確性與可用性驗證。
最後，透過1993、2008 年桃園市國土利用成果調查圖資，篩選界定出建成 地之土地利用，便進行桃園市都市建成地空間型態之空間探索。其研究與空間 資料探索方向，包括建成地土地利用界定、實作區建成地分布型態、實作區建 成地形狀特徵，以及都市建成地空間型態變遷對都市空間發展之意涵。
圖 1：本論文研究流程圖