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研究生:廖亞禎
研究生(外文):Ya-Jen Liao
論文名稱:校園土地利用之地景變遷-以中興大學台中校區為例
論文名稱(外文):Landscape Change of Land-Use in Campus─A Case Study of National Chung Hsing University in Taichung
指導教授:馮豐隆張俊彥
指導教授(外文):Fong-Long FengChun-Yen Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:園藝學系
學門:農業科學學門
學類:園藝學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:馬可夫鏈機率向量半馬可夫鏈地理資訊系統地景結構指數校園土地利用規劃
外文關鍵詞:Markov chain probability vectorSemi-Markov chainGISLandscape structure indexcampus land use planning
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本文研究主旨在於(1)運用地理資訊系統(GIS)建立校園屬性資料,並以此功能輔助後續研究之用;(2)利用地景結構指數探討中興大學校園的變遷過程;(3)以馬可夫鏈機率向量的基本原理與概念,配合地理資訊系統之相關技術,探討校園土地利用型之地景結構與變化,(4)配合以時間歷程為考量的半馬可夫鏈,來推測未來校園土地利用於穩定狀態下所需的分配比例,由以上的研究過程提供給校園規劃者,未來規劃校園土地利用的參考依據。
本研究結果分述如下:
(1)透過1973,1982,1990,1995,2001等21μ數位航空影像,與航空照片判釋技巧,將5個不同年代的土地利用型圖檔建立,利用地理資訊系統篩選和套疊功能,擷取土地利用型之地景變化資訊;本研究將土地利用型區分為綠地、建物、道路、荒地、水體,結果得到土地利用型的基本屬性資料,並且得到各年份所有土地利用型面積總和一致(65公頃),以利後續研究進行。
(2)校園地景結構指數於地景變遷中結果得知,從1982年~1990年中土地利用型圖得知,校園土地利用因公共工程而有所轉換,這是將碎裂的嵌塊體經過規劃,合併並整合,所以平均嵌塊體大小(MPS)變大;1973年的校園土地利用型則是未經過人為規劃,因此其嵌塊體密度(PD)較大,整體而言,因校園形狀指數(SHAPEI)與碎型維度值(FRACT)變化性不大,所以可知校園土地利用已經趨近於都市化,其發展趨於穩定。
(3)經由馬可夫鏈向量機率的求解後,得到1995~2001年之間的穩定矩陣,為校園土地利用之轉置機率矩陣,其結果為土地利用型轉移到綠地之比例:41.94﹪;土地利用型轉移到建物之比例:34.72﹪;土地利用型轉移到道路之比例:21.27﹪;土地利用型轉移到荒地之比例:0.52﹪;土地利用型轉移到水體之比例:0.55﹪,比對目前校園各土地佔有比例,結果得知校園土地利用間之轉移已趨於穩定。
(4)由半馬可夫鏈的時間過程中,得到校園未來土地利用的發展比例為,綠地:54.83﹪;建物:30.85﹪;道路:14.06﹪;荒地:0.03﹪;水體:0.23﹪,由此可知,校園在未來土地發展中,綠地佔較大比例,因此,未來校園將創造更多的綠地,建物則是以建坪的增加,減少建地的擴展,藉此將提供規劃者規劃校園時的參考依據。
整體而言,校園土地利用的開發在穩定狀態下為一定比例的開發,經過本研究的結果得知,校園在穩定狀態下土地利用分配比例以綠地為主,而建物的分配建議增加建坪數,戶外平面的部分則增加綠覆率,以提昇校園環境品質。
The main purposes of this study are: (1) Use GIS to establish campus attributes and support other researches. (2) Use landscape structure index to study the change process of NCHU. (3) Study the landscape structure and change of campus land use by Markov probability vector and GIS. (4) Use semi-Markov chain with time interval to predict the necessary distribution of campus land use under steady state in the future. Per this study the campus administrator can have a reference for planning campus land use in the future.
The result of this study was mentioned below:
(1) We interpreted the aerial photographs of the campus at different periods(1973,1982,1990,1995,2001) with 21μorthogonal digital images, this study use GIS function filter and overlap to get the information of landscape change in land use. This study separate land use to 5 parts: “green land”, “buildings”, “roads”, “wasteland”, and “water”, and get the basic attributes of the land use. The total area of land use from every single year is same in the convenience of successive studies.
(2) The results of campus landscape structure index shows that from 1982 to 1990 the land use changed because of the campus public constructions. It merges the fractal patches by planning and causes the mean patches size (MPS) larger. The campus land use in 1973 shows non-organized, and causes the patch density (PD) larger. Totally speaking, the SHAPEI and FRACT values perform less change and these mean the campus are well-developed..
(3) By solving Markov chain probability vector, the stable probability vector in 1995 to 2001 is the land use stable probability vector in the campus. The result is: the other land changed to green land area proportion: 41.937%, buildings: 34.723%, road: 21.269%, wasteland: 0.518%, water: 0.553%. The result shows the campus land use is almost stable, and the present state of the land use is saturated.
(4) From the time process of Semi-Markov chain, the result of future campus land use proportion is: green land: 54.8253%, buildings: 30.8517%, road: 14.0612%, wasteland: 0.03194%, water: 0.22984%. By this result, the green land will occupy larger proportion in the campus future land development. The planner should take the green land as the main sort of land use in the future.
Totally, campus land use development under steady-state is a fixed proportion, especially from this study results, the steady-state proportion of land use distribution may use the “green land” as the main part, and add the use area of “buildings” would be suggested. Plan the outdoor plain area transferring to the “green land” to raise the quality of campus environment.
校園土地利用之地景變遷--以中興大學台中校區為例
目錄
中文摘要--------------------------------------------------------------- Ⅰ
英文摘要--------------------------------------------------------------- Ⅲ
第一章 緒論
第一節 研究動機與目的--------------------------------------------- 1
第二節 研究範圍與限制--------------------------------------------- 2
第三節 研究流程--------------------------------------------------- 4
第二章 文獻回顧
第一節 地景變遷之概念--------------------------------------------- 5
第二節 地景變遷與地景生態----------------------------------------- 10
第三節 地景變遷之馬可夫鏈模式與半馬可夫鏈模式--------------------- 14
第三章 研究方法
第一節 研究架構--------------------------------------------------- 16
第二節 研究材料與方法--------------------------------------------- 17
第三節 土地利用變遷資料建立的相關課題----------------------------- 18
第四節 馬可夫鏈、半馬可夫鏈運用理論及操作過程--------------------- 22
第五節 地景結構指數----------------------------------------------- 25
第四章 結果與討論
第一節 整體土地利用分析及討論------------------------------------- 28
第二節 地景結構指數結果分析與討論--------------------------------- 41
第三節 地景穩定之馬可夫鏈分析結果與討論--------------------------- 45
第四節 地景穩定之半馬可夫鏈分析結果與討論------------------------- 48
第五章 結論建議----------------------------------------------------- 51
引用文獻-------------------------------------------------------------- 53
附錄------------------------------------------------------------------ 57
引用文獻
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