L(λ)為探測器所接收之輻射強度,Qmax 為最
max =1.56
時,Qdn=255。一旦
L(λ)求得,所對應的象元亮度溫度可直接用下
列近似值求算:
T6= K2/ln(1+ K1/ L(λ)) (2) T6 為 TM6 的像元亮度溫度(K);K1 和 K2 為
衛星發射前預設之常量。Landsat 的 TM 數據,
1=60.776 , 2=1260.56K。
3.2 都市熱島強度計算
142 航測及遙測學刊 第十六卷 第二期 民國 100 年 06 月
憩使用土地;其他則為礦鹽使用土地及其他使用土 地。
在差異比對分析中,為探討不同土地利用型態 下之熱島強度反應,故將土地利用分區(植生、水 體、人工鋪面、及其他)於屬性資料分類中給予十 位數值,分別為 10、20、30、40;再將熱島強度 分級(低溫分布區、中溫過渡區、高溫聚集區、及 最高溫核心區)於屬性資料分類中給予個位數值,
分別為 1、2、3、4;將給予分類數值之兩種層級 進行相加後,可得出11 至 44 級,將網格內數值乘 上網格大小40 公尺的平方,即可求得該分級下所 佔之面積(平方公尺)。其中例如層級13 是指土地 利用分區為植生分區下,熱島強度為高溫聚集區;
層級42 是指土地利用分區為其他用地,熱島強度 分級為中溫過渡區。
4. 結果與討論
4.1 台中熱島效應時空分布特 性與解析
本研究依據上述方法,將1995 年及 2009 年前 後期衛星影像,以溫度反演程式解算地表溫度值,
並將影像中最高溫與最低溫度值,以式3 進行台中 地區都市熱島強度值之計算,並將熱島強度值進行 分類,並以四種顏色顯色,顏色愈深者為熱島強度 值愈高 :以熱島強度值為 0 至 0.52 定義為低溫分 布區;熱島強度值為0.52 至 0.58 定義為中溫過渡 區;熱島強度值為0.58 至 0.64 定義為高溫聚集區;
最高溫核心區則為熱島強度值為0.64 至 1 之間。
圖 5 及圖 6 為兩年度之熱島強度分級分布圖,於 1995 年兩幅衛星影像合併部份,本研究先以雲霧 切除處理、輻射校正後,進行地表溫度反演計算,
取得地表溫度並經過誤差分析後始進行合併,圖5 中間地帶之明顯線條應為原圖 3 交界處大量之雲 霧分佈,經過本研究切除後,溫度值已設定為0(未 納入熱島強度之全域最低值計算)之空白區域。兩 個時期皆顯示台中直轄市熱島強度之最高溫核心 區主要集中於靠海的梧棲區,其次為東區、西區、
南區、北區及中區,其面積百分比亦從1995 年的 8%增加至 2009 年的 10.25%。由於台中市最早開 墾地區於日治時期,以台中車站為中心向外擴展;
隨時代演進,都市人口增加、土地利用需求增長、
交通發達及政策變革,使人為開發逐漸向外擴展,
台中市逐漸由單一發展核心擴展為多核心都市;另 靠海的梧棲區於1973 年開始動工進行台中港的興 建,包含商港、工業港及漁港三部分,另為配合台 中港與臨海工業區興建開發,於港區西南角設置火 力發電廠,以供應中部區域都市及工業所需電力。
台中港的興建迅速帶動中心都市空間向西北方發 展 ,並帶動海岸線的城鎮如:清水、梧棲等地發 展。
圖5 1995 年 7 月合併影像之熱島強度反演成果圖
圖6 2009 年 7 月 17 日影像之熱島強度反演成果圖 台中直轄市於2009 年熱島強度成果圖中(圖 6)可發現,熱島溫度值明顯偏高,最高溫核心除 了分布於東區、西區、南區、北區及中區外,高溫 聚集區還包括了梧棲區、大甲區,緊鄰舊台中市建 成區 之潭子區、及大里區,從面積百分比來看,
何佳薇、周天穎、楊龍士:臺中地區土地利用變化於熱島效應之研究 143
(2.72%)、交通用地(2.42%)與其他用地(2.31%)。
從其土地利用類別的空間分佈來看,在1995 年台
144 航測及遙測學刊 第十六卷 第二期 民國 100 年 06 月 區(1995 年為 53.43%,2009 年為 44.38%),其次 為中溫過渡區(兩年度分別為35.90%及 31.54%);
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00
農業用地
0.00 25.00 50.00 75.00
低溫分布區
0.00 25.00 50.00 75.00
低溫分布區
何佳薇、周天穎、楊龍士:臺中地區土地利用變化於熱島效應之研究 145
0.00 25.00 50.00 75.00
低溫分布區 24.77 2009年1995年
0.00 25.00 50.00 75.00
低溫分布區
146 航測及遙測學刊 第十六卷 第二期 民國 100 年 06 月
表1 臺中地區工業區簡介