臺北市都市熱島強度與人口密度量化分析

臺北市都市熱島強度與人口密度呈正向關係，以下透過 GIS 臺北市里界圖及 固定溫度測點緩衝圓圖套疊方式進行迴歸分析可獲得證實，本分析係以臺北市都 市熱島強度實驗中之各固定溫度測點為中心，200 公尺為半徑所圍成之緩衝圓圓 形範圍內，經套疊求其人口密度，再與實測溫度進行線性迴歸分析，茲說明如下。

一、溫度與人口密度因子線性迴歸作業程序

( 一 ) 計 算 臺 北 市 各 里 人 口 密 度 ： 自 臺 北 市 政 府 官 方 網 站 下 載 臺 北 市 各 區 行政里界圖(採 1/25000 及 TM2 座標系統)轉換成 GIS 地理資訊系統得到

臺北市里界圖 6-1。再取得各里之人口總數表，經 GIS Field Calculator 功能 及下列公式計算各里之人口密度，詳細資料如表 6-1。

公式 D=P/A，

圖 6-1 GIS 臺北市里界圖

比例尺 1：25000

D：里人口密度(人數/帄方公里) P：里人口數

A：里面積

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表 6-1 GIS 臺北市里界圖屬性資料之人口密度範例表

(二) 製作固定溫度測點緩衝圓圖檔：取 2012 年 7 月 13 日晚上時段各固定 溫度測點之經緯度及溫度資料，匯入 GIS，做成臺北市固定溫度測點圖，再

以各溫度測點為中心，200 公尺為半徑作緩衝圓圖，即可得各溫度測點緩衝 圓之 GIS 圖檔，如圖 6-2、表 6-2。本研究各緩衝圓以 200 公尺為半徑，係 因各固定溫度測點間距離約 400 公尺，採 200 公尺為半徑恰可涵蓋實測路 線所有範圍，不至於因半徑太大造成緩衝圓重疊，產生誤差，或因半徑太 小，無法包括實測路線全部區域。

表 6-2 臺北市固定溫度測點緩衝圓屬性資料範例表

FID Shape ID Buffer Dist. AREA 0 Polygon 0 200 125579.8401 1 Polygon 0 200 125579.8401 2 Polygon 0 200 125579.8401 3 Polygon 0 200 125579.8401 4 Polygon 0 200 125579.8401 5 Polygon 0 200 125579.8401 6 Polygon 0 200 125579.8401 7 Polygon 0 200 125579.8401 8 Polygon 0 200 125579.8401 9 Polygon 0 200 125579.8401

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圖 6-2 臺北市固定溫度測點緩衝圓圖

(三) 套疊分析：以臺北市里界圖及固定溫度測點緩衝圓圖，透過 GIS 套疊與切割 功能，將兩圖套疊得到每一溫度測點緩衝圓被里界線分割而成之多邊形套疊 圖檔如圖 6-3，圖 6-4。溫度測點緩衝圓之套疊圖檔保有緩衝圓及里界圖之地 理資訊，但同時呈現依切割後多邊形次序排列之多邊形圖檔地理資訊，如 表 6-3。

(四) 計算各溫度測點緩衝圓人口密度：在套疊圖屬性資料表中先計算各切割 多邊形面積，再依緩衝圓順序及下列公式求得各固定溫度測點緩衝圓內之人 口密度。

DB＝PB/AB＝ΣDV*AP/AB

DB：緩衝圓人口密度

PB：緩衝圓人口數 AB：緩衝圓面積 AP：多邊形的面積 Dv：相關里人口密度

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圖 6-3 臺北市里界圖與固定溫度測點緩衝圓圖套疊切割圖

比例尺 1：25000

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圖 6-4 臺北市里界圖與固定溫度測點緩衝圓圖套疊切割圖(局部放大) 表 6-3 臺北市里界圖與固定溫度測點緩衝圓圖套疊切割圖屬性資料範例表

(五) 溫度與人口密度之線性迴歸結果：將各溫度測點緩衝圓之人口密度表輸 入各時段相對之實測溫度，得到臺北市各溫度測點溫度與人口密度共 427 組資料，再利用 excel 線性迴歸功能得到溫度與人口密度線性迴歸圖。以 7 月 13 日晚上為例，可得到線性迴歸圖 6-12，其迴歸線性方程式 y = 0.000018x + 32.128792 以及相關係數 R=0.319，即溫度與人口密度呈現正相關，並代 表人口密度每帄方公里增加一萬人時溫度將增加 0.18^。C。

( 六 ) 同樣 作業方法 將 可得到 7 月 4 日、 11 日、 13 日 各 時 段共 九 組臺 北 市都市熱島強度與人口密度因子的線性迴歸關係圖，如圖 6-5、圖 6-6、圖

6-7、圖 6-8、圖 6-9、圖 6-10、圖 6-11、圖 6-12、圖 6-13、及表 6-4。

- 75 - 0 264.8555 37.97 31.3 27.49 37.93 31.876 26.97 35.19 30.49 26.72 1 318.3624 38.06 31.37 27.49 38.13 32.0242 26.96 34.52 30.42 26.9 2 421.3779 38.46 31.62 27.71 38.92 32.6154 27.41 35.5 30.95 27.02 3 532.319 38.41 31.93 28.13 38.76 32.2646 27.7 36.08 31.41 27.72 4 576.6142 38.19 32.25 28.26 38.78 32.1878 27.55 36.05 31.37 27.45 5 1876.134 38.58 32.26 28.22 38.91 32.6126 27.39 36.09 32.06 27.53 6 1977.904 39.08 32.38 28.22 39.28 32.6146 27.4 36.19 31.5 27.67 7 2206.021 39.37 32.51 28.22 39.04 32.2766 27.5 36.15 31.6 27.67 8 2755.769 39.25 32.65 28.3 38.05 32.8026 27.3 36.15 31.8 27.51 9 3899.139 38.04 32.93 28.33 38.47 32.7886 27.4 35.92 31.11 27.81 10 21622.25 37.91 33.73 28.39 39.27 32.9214 27.61 35.88 31.53 27.64 11 27272.92 38.87 32.2 27.84 38.96 32.2474 27.17 35.79 31.37 27.89 12 17885.62 38.16 32.11 27.54 37.75 31.9772 27.36 35.79 31.78 27.37 13 16056.36 37.84 31.57 27.45 37.52 31.8262 27.03 35.78 30.76 27.09 14 16056.36 38.03 31.98 27.51 37.8 32.4102 27.15 35.74 31.79 27.53 15 13029.02 39.12 31.79 27.41 38.99 33.5582 27.08 36.62 31.81 27.05

. . . . . . . . . . .

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. . . . . . . . . . .

718 54369.48 36.34433 29.4634 28.04417 34.88 29.36961 27.03002 33.59 31.35149 28.7494 719 57170.7 37.07642 31.1065 28.82142 35.61 29.80065 27.71389 34.71 31.03323 28.5114 720 47860.44 36.915 31.4285 29.07957 35.88 30.10411 28.09533 34.48 31.13497 28.4934 721 7173.584 36.51354 31.5746 29.09827 36.02 30.27114 28.51785 34.24 31.99845 28.7764 722 428.671 35.77043 31.4119 28.9964 36.07 30.48192 28.73947 34.85 32.04019 28.9622

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圖 6-5 臺北市都市熱島強度與人口密度線性迴歸圖(2012/07/04 中午)

圖 6-6 臺北市都市熱島強度與人口密度線性迴歸圖(2012/07/04 晚上)

圖 6-7 臺北市都市熱島強度與人口密度線性迴歸圖(2012/07/05 凌晨)

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圖 6-8 臺北市都市熱島強度與人口密度線性迴歸圖(2012/07/11 中午)

圖 6-9 臺北市都市熱島強度與人口密度線性迴歸圖(2012/07/11 晚上)

圖 6-10 臺北市都市熱島強度與人口密度線性迴歸圖(2012/07/12 凌晨)

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圖 6-11 臺北市都市熱島強度與人口密度線性迴歸圖(2012/07/13 中午)

圖 6-12 臺北市都市熱島強度與人口密度線性迴歸圖(2012/07/13 晚上)

圖 6-13 臺北市都市熱島強度與人口密度線性迴歸圖(2012/07/14 凌晨)

離群值 10 個

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0 polygon 0 0.000000019981000 1 polygon 0 0.000000020190000 2 polygon 0 0.000000020048000 3 polygon 0 0.000000020122000 4 polygon 0 0.000000028489500 5 polygon 0 0.000000042487500 6 polygon 0 0.000000047542500 7 polygon 0 0.000000032093000 8 polygon 0 0.000000020122000 9 polygon 0 0.000000061309000 10 polygon 0 0.000000020054500

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5048 polygon 0 0.000000012427500 5049 polygon 0 0.000000009418500 5050 polygon 0 0.000000019915000 5051 polygon 0 0.000000112722000 5052 polygon 0 0.000000031045500