第三章 研究設計
第三節 迴歸分析模型之建立
從相關研究與文獻中可得知影響氣溫變化之因子包含氣象因子與人為因子,
其中人為因子又分為動態與靜態因子。舉例說明:動態因子都市移動人口、交通 流量等。由於本研究礙於人力、物力資源與研究時間之限制,故本次研究動態因 子作為研究之限制並無多加考量與探討。
主要以 26 項因子為自變數,包括不同使用土地與樓地板比率、人口密度、
人口增加率與帄均每人用電、用水與產生垃圾量等,與溫度資料進行計量迴歸分 析,探求其不同因素之影響關係,模型變數之定義與資料介紹如下:
一、樣本資料選取
氣象資料來源為中央氣象局,並且將依都市化程度分為分三類。
第一類都市區:基隆市、台北市、台中市、台南市及高雄市。
第二類都會區:台北縣、新竹市、台中縣、嘉義市及屏東市。
第三類市鎮區:宜蘭縣、花蓮縣、台東縣。
其樣本中人為因子之資料主要依據行政院經濟建設委員會都市及住宅發展 處每年所統計彙編為主,其中以本研究選取之因子作單位之換算。另外因本研究 可取得資料其間為 2003~2008 年,藉此,以這 6 年之資料做為研究之基礎。
二、變數資料說明
以下為本研究所選取之因子分別說明詳細之資料。其說明包含其運算 方式與內容。
(一)氣象因子
1.相對濕度(單位:%)
空氣中濕度影響溫度,相對濕度為 100%的空氣是飽和的空氣。相 對濕度是 50%的空氣含有達到同溫度的空氣的飽和點的一半的水蒸氣。
相對濕度超過 100%的空氣中的水蒸氣一般凝結出來。隨著溫度的增高,
空氣中可以含的水就越多。也就是說,在同樣多的水蒸氣的情況下,
溫度降低,相對濕度就會升高;溫度升高,相對濕度就會下降低。藉 此推估該因子與氣溫變化為負相關。
2.風速(單位:公尺/秒)
在日常生活中,我們把空氣的移動稱之為「風」。風則會影響地區 之空氣流通之變動。本研究取 10 分鐘內最大風速,風速會溫度的流 通與消散造成影響與衝擊。藉此推估該因子與氣溫變化為負相關。
3.日照時數(單位:小時)
日照影響地表能量的收支帄衡。
4.降雨量(單位:毫米)
降雨能使地表溫度減低,並增加空氣中之濕度。藉此推估該因子 與氣溫變化為負相關。
5.懸浮微粒(單位:微克/立方公尺)
都市中的懸浮微粒濃度往往超過四周鄉村的十倍以上,這主要是
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都市地區車輛和工廠不完全燃燒化石燃料所致。其濃度也與通風情況 有關,在通風不良、大氣穩定及有逆溫(temperature inversion)的 情況,都會增加濃度。汙染粒子都具有吸水的特性,形成微小水滴,
即為霧滴。其會造成城市能見度低。對生活品質或民眾健康產生嚴重 之影響。當每年空氣污染比率值越高時,表示地區生活環境品質越惡 化,而空氣污染將造成未來更嚴重的氣候變遷現象。藉此推估該因子 與氣溫變化為正相關。
(二)土地利用面向
1.計畫區面積比率(單位:%)
都市計畫區的面積越多,代表著越多的自然地區變更為都市用地,
而都市用地增加,也會引入更多的工商業活動、人口、交通量,使得 都市用地的需求持續上升;伴隨著這些活動的引入,也會產生許多負 面的影響,增加地區的環境壓力。藉此推估該因子與氣溫變化為正相 關。該因子之運算公式如下。
計畫區面積比率=(都市計畫區面積/總土地面積) 100%
2.住商用地比率(單位:%)
在都市土地中,若住商用地多,表示人口聚集度高,都市活動頻 繁,在消耗能源與交通運輸上,都對地區環境造成壓力。藉此推估該 因子與氣溫變化為正相關。該因子之運算公式如下。
住商用地比率=(住商用地面積/總土地面積) 100%
3.工業用地比率(單位:%)
鄭婉純(2004)指出低度開發之綠地與工業用地對都市氣溫之影響 皆為負相關性。這一說法本研究判別因,低度開發之工業用地,可能 閒置廢棄或是無使用情形,且周邊配置大片綠地,因此與都市氣溫為 負的相關性存在。但在都市土地中,若工業用地多,表示該區以工業 為主,排放廢氣造成空氣汙染,都對地區環境造成壓力。這一部分本 研究尚位無法預期與該因子與氣溫變化之關係。該因子之運算公式如 下。
工業用地比率=(工業用地面積/總土地面積) 100%
4.公共設施用地比率(單位:%)
一般常理認知都認為,公共設施多為公園、學校,其對降低氣溫 有良好的效用。但是在鄭婉純(2004)研究中,發現公共設施用地與都 市氣溫呈現正相關。本研究估計由於公共設施之種類太多,有些可能 市政府機構之廠房或是機關,故本研究不以此研究為依據。都市土地 中,公園與學校都是使用密度較低的區域,其鋪面與開放空間都會影 響溫度之變化,判斷與溫度變化將呈現負相關。該因子之運算公式如 下。
公共設施用地比率=(公共設施用地面積/總土地面積) 100%
國立高雄大學碩士論文 |都市發展與氣溫變化關聯性之研究 35
5. 帄均每人享有公園綠地面積(單位:人/帄方公尺)
公園綠地如同都市之肺一般,它不僅僅是都市水泥叢林景觀緩衝 地帶,更是提供居民休憩的重地據點,此外,還具有降低都市噪音、
空氣污染及高溫效應的作用。因此,當都市發展造成綠帶縮減的時候,
就反映出該地區的生活品質較差,環境問題較為嚴重,相對地影響都 市系統的活力。每人享有的公園綠地面積越大,對該地區改善環境越 有助益。藉此推估該因子與氣溫變化為負相關。該因子之運算公式如 下。
帄均每人享有公園綠地面積=綠地總面積/人口總數 6.河川面積比率(單位:%)
在都市土地中,大面積之水域能增加空氣中之濕度,水體也能吸 收熱能,故河川之面積大小會影響溫度之變化。藉此推估該因子與氣 溫變化為負相關。該因子之運算公式如下。
河川面積比率=(河川用地面積/總土地面積) 100%
7.低密度開發之綠地比(單位:%)
在都市土地中,綠地能調節氣溫,在土地覆蓋的層面上來看,綠 地較其他人工鋪面而來,更是吸收較少的輻射與熱能,故綠地之面積 大小會影響溫度之變化,本研究所設定之情況是低密度開發之綠地,
其包含國家公園、風景區及農業區等。藉此推估該因子與氣溫變化為 負相關。該因子之運算公式如下。
低密度開發之綠地比=(國家公園區面積+風景區面積+農業區面積) /總土地面積 100%
(三)土地使用強度
1. 住商用樓地板面積比率(單位:%)
在都市建築物中,若住商使用居多,表示該區為多為高密度住宅,
或是辦公商業大樓,人口聚集度高,都市活動頻繁,在消耗能源與交 通運輸上,都對地區環境造成壓力。藉此推估該因子與氣溫變化為正 相關。該因子之運算公式如下。
住商用樓地板面積比率=(住商用樓地板面積/總樓地板面 積) 100%
2.工業用樓地板面積比率(單位:%)
在都市建築物中,若工業使用居多,表示該區工業活動眾多,能 源消耗量大其產出之物質更可能汙染環境,都對地區環境造成壓力,
藉此推估該因子與氣溫變化為正相關。該因子之運算公式如下。
工業用樓地板面積比率=(工業用樓地板面積/總樓地板面 積) 100%
3.公園文教用樓地板面積比率(單位:%)
在都市建築物中,若公園文教的使用,表示該區屬於低密度開發,
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藉此推估該因子與氣溫變化為負相關。。該因子之運算公式如下。
公園文教用樓地板面積比率=(公園文教用樓地板面積/總樓地板 面積) 100%
(四)人口發展
1. 人口密度(單位:人數/每帄方公里)
林憲德、陳冠廷、郭曉青(2001)提及戶籍人口密度與熱島溫度之 相關性,其結果均呈現高度相關,除證明人口密度越高之地區,熱島 溫度越高之趨勢。由文獻中可知人口密度影響溫度變化為正相關。該 因子之運算公式如下。
人口密度=人口總數/總土地面積 (五)交通運輸
1.全區公路長度比率(公里/帄方公里)
因公路建設取決於地理位置,而與各地區之地理位置與土地面積 形狀有關,本研究以每一地區公路之路段占全程公路之比率為運算,
表示通過此地區之行車時間較長,所排放之廢氣也隨之增多,故本研 究推估全市公路長度與氣溫變化呈正相關。
全區公路長度比率=公路總長度/該區公路長度 2.道路密度(單位:帄方公尺/帄方公里)
每一地區內之道路密度增加,表示新闢或是擴寬道路,表示交通 運量增加,交通工具也發達,也可能因此擴大都市化面積,對環境也 可能造成影響。本研究推估道路密度與氣溫變化呈現正相關。該因子 之運算公式如下。
道路密度=道路面積/總土地面積 3.汽車持有率(單位:‰)
汽車為目前社會上的重要交通工具之一,然而當都市中汽車數量 太多,則衍生出空氣、噪音等污染,以及圔車、停車位難求等問題,
不但對於都市環境與生活品質有負面影響,同時亦將反映出都市大眾 運輸的低效率。藉此推估該因子與氣溫變化為正相關。該因子之運算 公式如下。
汽車持有率=(汽車數/人口總數) 1000‰
4.機車持有率(單位:‰)
機車為一般大眾所普遍擁有,較汽車而言是較容易取得的,因此 也為一些大眾運輸不普及之地區最常見之交通工具之一,然而當機車 數量太多,則衍生出空氣、噪音等污染,以及交通問題,不但對於都 市環境與生活品質有負面影響。藉此推估該因子與氣溫變化為正相關。
該因子之運算公式如下。
機車持有率=(機車數/人口總數) 1000‰
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(六)環保
1.汙水處理率(單位:%)
一般說來,汙水之排放狀況與氣溫變化並無直接關係,但未經過 適當處理的廢水將造成其他污染(尤其是河川污染),影響水資源之
一般說來,汙水之排放狀況與氣溫變化並無直接關係,但未經過 適當處理的廢水將造成其他污染(尤其是河川污染),影響水資源之