Title

尖石鄉北區露營地時空變遷與崩坍潛勢分析

Translated Titles

Analysis of Spatio-Temporal Changes and Landside Potential of the Campgrounds in the North Area of Jianshi Township

DOI

10.6345/THE.NTNU.DG.009.2019.A05

Authors

陳雯琪

Key Words

轉移機率矩陣 ; 馬可夫鏈模型 ; 土地動態度 ; 地質敏感區 ; 崩塌潛勢 ; transfer probability matrix ; markov chain model ; land dynamics ; geologically sensitive area ; landslide disaster

PublicationName

臺灣師範大學地理學系學位論文

Volume or Term/Year and Month of Publication

2019年

Academic Degree Category

碩士

Advisor

陳哲銘

Content Language

繁體中文

Chinese Abstract

台灣近年來露營活動十分盛行,根據中華民國露營協會的統計資料,常態性露營人口已經突破了200萬人,透過Google Trends關鍵字搜尋趨勢觀察露營活動的變化,顯示露營活動於2013年開始於搜尋熱度上呈現大幅度的成長。新竹縣尖石鄉因其地形與景觀特徵,已成為全台最多露營區的鄉鎮,露營地的大量開發,已對環境造成影響,諸如植被覆蓋減少、土壤退化等問題,而部分露營區位於崩塌潛勢高之地質敏感區,亦可能造成土石流或崩塌等災害。 為分析尖石鄉露營地之變遷,以義興、嘉樂、新樂、梅花與錦屏五村為研究對象,使用2008年農林航空測量所正射影像、2013年與2017年Google Earth共計三期影像數據,運用土地利用類型動態度、轉移機率矩陣和馬可夫鏈模式研究方法,分析尖石鄉北區露營地之開發變遷,並進行露營地坡地災害潛勢分析。 在露營地面積改變量的研究結果顯示,2008年至2017年露營地面積成長率為745.43%;在此期間露營地的面積共增加了819,823m2,年變化率為82.8%;而在露營地與非露營地面積變化轉移矩陣結果顯示,共有893,062m2的土地轉為露營地,轉換的面積相當於3.4個大安森林公園的面積,可看出2008年至2017年露營地的成長快速。為檢驗模型是否適合用於未來之預測,對2017年與2018年露營地與非露營地變化進行檢驗與預測。於適合度檢定方面,使用了三種不同的轉移機率矩陣模式進行預測。預測模式中,以第3個模式配適性較佳,p值為0.048,接近0.05,因此使用該平均轉移率矩陣預測2021年的面積,預估2021年露營地面積的成長率將比2017年成長46.5%,並推估2021年露營地的實際面積開發可能會大於預測結果,但也可能會因為政策關係有所改變。整體來看,馬可夫鏈模式預測結果和實際結果有顯著差異,未來可使用羅吉斯回歸進行後續研究。 最後,透過圖層疊合分析,在47個露營地中有20個露營地其90%以上的面積皆位於地質敏感區。有14家露營地位於高風險潛勢溪流處;5家露營地位於土石流潛勢溪流之影響範圍內。在套疊前人崩壞現象敏感度成果方面,研究區露營地所在位置以崩塌類型所佔比例最高,中敏感度占了43%,而高敏感度以上占了45%,另外有17個露營地位於兩種崩壞類型的高敏感度地區。 本研究分析尖石鄉北區露營地時空變遷與崩塌潛勢分析,祈能提供該區土地利用規劃上作為參考,對於位於高風險災害地區之已開發或未來將開發之營地,政府應進行有效的監測與管理。

English Abstract

Camping is one of Taiwan’s favorite outdoor activities. According to The Camping Association of the R.O.C., more than 2 million Taiwanese went camping in 2014. The camping activities also have shown a significant growth in 2013, found in Google Trends keyword research tool. However, the development of campground dramatically affect environment, such as decrease of vegetation cover, degradation of soil, and etc. Some campgrounds are located in geologically sensitive areas with high potential of geological hazards, such as landslides and debris flow. In order to know the temporal and spatial changes of campgrounds in recent years, this study used the spatial dataset obtained from the orthophoto of the Aerial Survey Office, Forestry Bureau in 2008, and the images of Google Earth in 2013 and 2017 of north area of Jianshi township, Hsinchu County. The research methods included the dynamic degree of the land use changes, transfer matrix and the Markov process. The transition probability between campgrounds and non-campgrounds were determined by using the amplitude of the land use pattern changes during the three different periods. In addition, Markov model of campgrounds change in this region was established and validated by the transition probability. The characteristics and tendency of campgrounds change were analyzed and forecasted with the Markov model. The results indicated that the growth rate of the campground area from 2008 to 2017 was 745.43%; in terms of the dynamics of land use type, the area of campgrounds from 2008 to 2017 increased by 819,823 m2, the annual rate of change was 82.8%; the transfer matrix showed that a total 893,348 m2 of land was converted to campgrounds, equivalent to a total area of 3.4 Daan Forest Parks, showing the growth of campgrounds between 2008 and 2017. In order to know if the process can predict the future change of land use, the hypothesis used the X2-test. The chi-square goodness-of-fit test indicated that the third mode of this research has better fit, p value is close to 0.05. Therefore, using the average transfer matrix to predict the campground area of 2021. It is estimated that the growth rate of campground area in 2021 will grow by 46.5% compared with 2017, and estimate that the actual area development of campgrounds in 2021 may be greater than the forecast results, but may also change due to the government policy. Due to the research limitations of Markov chain, it is recommended to use Logit regression as a follow-up method in the future. Finally, through the GIS tool, the high-risk landslide disaster of the campgrounds was assessed. In general, this research expected to provides suggestions of a reference for the land use planning in this area.

Topic Category 人文學 > 地理及區域研究
文學院 > 地理學系
Reference
  1. 外文文獻
  2. Bailey, T.C. and Gatrell, A.C. (1995). Interactive Spatial Data Analysis. Essex, UK: Longman Harlow.
  3. Baker, W. L. (1989). A review of models of landscape change, Landscape Ecology, 2(2): 111-133.
  4. Bell, E. J. (1974). Markov analysis of land use change - an application of stochastic processes to remotely sensed data. Socio-Economic Planning Sciences, 8(6):311-316.
  5. Boerner, R. E. J. (1996). Markov Models of inertia and Dynamism on Two Contiguous Ohio Landscapes. Geographical Analysis, 28(1):56-66.
  6. Federal Geographic Data Committee (FGDC)(1998), Geospatial Positioning Accuracy Standards, Part 3: National Standard for Spatial Data Accuracy. FGDC-STD-007.3.
  7. Fotheringham, A.S. and Brunsdon, C. (1999). Local Forms of Spatial Analysis, Geographical Analysis, 31(4): 341-358.
  8. Greenwalt, C. R. and Shultz, M. E.(1968). Principles of Error Theory and Cartographic Applications. Aeronautical Chart and Information Center, U.S. Air Force; St. Louis, MO, USA: 1968. pp. 46–49. ACIC Technical Report No. 96.
  9. Hagen-Zanker, A. and Timmermans, H. J. P. (2008). A metric of compactness of urban change illustrated to 22 European countries. In: Bernard L, Friis-Christensen A, Pundt H. The European Information Society. Berlin Heidelberg: Springer, 181-200.
  10. Hulshoff, R. M. (1995). Landscape Indices Describing a Dutch Landscape. Landscape Ecology, 10(2):101-111.
  11. Iacono, M., Levinson, D., El-Geneid, A. and Wasfi, R.(2015). A Markov Chain Model of Land Use Change. TeMA Journal of Land Use Mobility and Environment 3.
  12. Lantman, J., Verburg, P. H., Bregt, A., and Geertman, S. (2011). Core Principles and Concepts in Land-Use Modelling: A Literature Review. Land-Use Modelling in Planning Practice. Pages 35-57.
  13. Malarvizhi, K., Kumar, S. V. and Porchelvan, P. (2016). Use of High Resolution Google Earth Satellite Imagery in Landuse Map Preparation for Urban Related Applications. Procedia Technology 24, 1835 -1842.
  14. Muller, M. R. and Middleton, J. (1994). A Markov model of land-use change dynamics in the Niagara Region, Ontario, Canada. Landscape Ecology, 9(2):151-157.
  15. Ndabula, C., Averik, P. D., Jidauna, G.G., Abaje, I., Oyatayo, T. K. and Iguisi, E. O.(2013).Analysis of the Spatio-Temporal Dynamics of Landuse/ Landcover Stuctures in the Kaduna Innercore City Region, Nigeria. American Journal of Environmental Protection, 1(4):112-119.
  16. Potere, D. (2008). Horizontal Positional Accuracy of Google Earth’s High Resolution Imagery Archive. Sensors, 8, 7973-7981.
  17. Silverman, B. W. (1986). Density Estimation for Statistics and Data Analysis. Monographs on Statistics and Applied Probability, London: Chapman and Hall.
  18. Turner, B.L.II., Skole, D., Sanderson, S., Fischer, G., Fresco, L. and Leemans, R. (1995). Land-Use and Land-Cover Change-Science/Research Plan. IGBP Report; 35/HDP Report 7。
  19. Weng, Q. (2002). Land use change analysis in the Zhujiang Delta of China using satellite remote sensing, GIS and stochastic modelling. Journal of Environmental Management, 64(3):273-284.
  20. 中文文獻
  21. (一)學位論文
  22. 丁志堅(1997)。運用馬可夫鏈模式度量土地利用變遷之研究。國立臺灣大學地理學系碩士論文。
  23. 丁志堅(2002)。屏東平原土地利用變遷分析與模式建立。國立臺灣大學理學院地理學系博士論文。
  24. 洪政耀、林雪美(2009)。新竹縣五峰鄉、尖石鄉坡地災害特性與災害識覺關聯之研究。國立臺灣師範大學地理學系碩士論文。
  25. 孫稚堤(2007)。原住民地區共用資源保育與利用之分析─以新竹縣尖石鄉後山的泰雅族部落為例。國立政治大學地政研究所碩士論文。
  26. 許煜煌(2002)。以不安定指數法進行地震引致坡地破壞模式分析。國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文。
  27. 連美綺(2012)。桃園海岸土地利用時空變遷。國立臺灣師範大學地理學系碩士論文。
  28. 陳世平(2003)。數值法辦理圖解地籍圖數化區之土地複丈作業研究-以農地重測區為例。逢甲大學土地管理學系在職專班碩士論文。
  29. 黃敏誠(2007)。新竹地區土地利用變遷之研究。國立嘉義大學史地學系研究所碩士論文。
  30. 廖怡雯(2004) 。運用馬可夫鏈模式於台中市土地利用變遷之研究。逢甲大學土地管理學系碩士班碩士論文。
  31. 廖珊慧(2012)。宜蘭縣員山鄉農舍的分布與變遷。國立臺灣師範大學地理學系碩士論文。
  32. 賴永偉(2014)。露營者參與動機、休閒體驗與幸福感之關係 - 以中部地區之露營地為例。國立雲林科技大學休閒運動研究所碩士論文。
  33. 賴宜廷(2016)。露營區鄉村空間的建構-以桃米坑顏氏牧場為例。國立臺中教育大學碩士論文。
  34. 簡李濱(1992)。應用地理資訊系統建立坡地安定評估之計量方法。國立中興大學土木工程研究所碩士論文。
  35. (二)期刊論文
  36. 王秀蘭、包玉海 (1999)。土地利用動態變化研究方法探討。地理科學進展。第 18 卷第 1 期。
  37. 吳治達、鄭祈全(2005)。應用航測資料與數學模式監測民墾地變遷之研究。航測及遙測學刊。第10卷第4期,第373-384 頁。
  38. 吳俊鋐、陳樹群(2004)。崩塌潛勢預測方法於台灣適用性之初探。水土保持學報。第36卷第4期,第295-306頁。
  39. 吳振發、林裕彬(2006)。汐止市土地利用時空間變遷模式。都市與計劃。第33卷第3期,第231-259頁。
  40. 吳瓊、王如松、李宏卿、Juergen Paulussen、何永、王碧輝(2006)。土地利用/景觀生態學研究中的馬可夫鏈統計性質分析。應用生態學報,第17卷第3期,第434-437頁。
  41. 周天穎、簡甫任、雷祖強,(2003)。都市地區土地利用變遷量化分析之研究。台灣土地研究。第6卷第1期,第105-130頁。
  42. 洪政耀、林雪美(2012)。羅吉斯回歸與不安定指數應用於塊體崩壞敏感度評估比較-以台東縣海端鄉為例。中國地理學會會刊,第49期,第77 -103頁。
  43. 胡騰波、葉建栲(2008)。馬可夫鏈在GIS數據預測的應用,計算機系統應用。第8期。
  44. 馬曉龍,金遠亮(2004)。城市土地利用變化與旅遊發展的作用機制研究。旅遊學 刊,第 29卷第4期,第87-96頁。
  45. 張政亮(2006)。馬可夫鏈模型 (Markov Chain Model) 在地理學研究之運用。國教新知。第53卷,第1期,第72-86頁。
  46. 張政亮、張瑞津(2006)。運用馬可夫鏈模型與細胞自動機理論模擬植生復育之研究: 以九九峰地區為例,地理研究,第45期。
  47. 梁平、莊永忠、吳治達、詹進發、廖泫銘(2011)。多源遙測影像於宜蘭海岸濱線變遷偵測之應用。地理研究。第55期,第47-68頁。
  48. 郭士鳳、盧光輝(2008)。 台北市內湖區土地利用的變遷分析。社會與區域發展學報。第1卷第1期,第1- 25頁。
  49. 黃國楨、鍾玉龍、林美雲、李久先(2004)。航空照片應用於大鵬灣土地利用變遷之研究。航測及遙測學刊。第9卷第4期,第35-46頁。
  50. 溫在弘、劉擇昌、林民浩(2010)。犯罪地圖繪製與熱區分析方法及其應用:以 1998-2007 年台北市住宅竊盜犯罪為例。地理研究,第52期,第43-64頁。
  51. 鄒克萬、張曜麟(2005)。都市土地使用變遷空間動態模型之研究。國立臺灣大學理學院地理學系地理學報。第35期,第35-51頁。
  52. 廖泫銘、江正雄、范毅軍(2011)。臺灣航照影像數位典藏成果與應用。國土資訊系統通訊。第78期,第57-72頁。
  53. 劉盛和、何書金(2002)。土地利用動態變化的空間分析測算模型。自然資源學報。第17卷,第5期。
  54. 蔡雪嬌、吳志峰、程炯(2012)。基於核密度估算的路網格局與景觀破碎化分析。生態學雜誌。第31卷,第1期,第 158-164頁。
  55. (三)會議論文
  56. 林書毅、李錫堤(1998)。不安定指數法在林口台地山坡穩定評估之應用。第七屆台灣地區地球物理研討會論文集。第593-604頁。
  57. (四)網路資源
  58. Google Trends搜尋趨勢網站(2018)。取自:(https://trends.google.com/trends/?geo=US)
  59. 交通部觀光局網站-露營場管理要點(2018)。取自:(https://www.taiwan.net.tw/m1.aspx?sNo=0024646#light6)
  60. 尖石鄉地區災害防救計畫(2018)。取自: (http://www.hccst.gov.tw/circulatedview.php?menu=2294&typeid=2418&circulated_id=2538尖石鄉公所)
  61. 全台露營地資料-露營窩營地資料庫(2018)。取自:(http://rvcamp.org/)
  62. 行政院農業委員會水土保持局全球資訊網(2018)。取自:(https://www.swcb.gov.tw/)
  63. 李國盛(2014)。台灣光華雜誌,露營夯,行動生活2.0。取自:(https://www.taiwan-panorama.com/Articles/Details?Guid=bdb79328-99a7-4588-84f7-6ca81af7a3b7&CatId=3)
  64. 新竹縣尖石鄉戶政事務所(2018)。取自:(https://w3.hsinchu.gov.tw/house/jianshih/)
  65. 經濟部中央地質調查所-地質資料整合查詢網站(2018)。取自:(https://www.moeacgs.gov.tw/app/index.jsp)
  66. 經濟部中央地質調查所網站-地質法規。取自:(https://www.moeacgs.gov.tw/newlaw/newlaw_law.htm)
  67. 睡外面露營社網站(2016)。露營市場,虛胖瘦身期 。取自:(https://blog.xuite.net/daimixer/sleepoutside/380180630-2016%E9%9C%B2%E7%87%9F%E5%B8%82%E5%A0%B4%EF%BC%8C%E8%99%9B%E8%83%96%E7%98%A6%E8%BA%AB%E6%9C%9F)
  68. (五)其他
  69. 行政院農業委員會水土保持局(2013),土石流潛勢溪流劃設作業要點。
  70. 何春蓀(1994)。台灣地質概論-台灣地質圖說明書,第二版。經濟部中央地質調查所,共163頁。
  71. 李錫堤、黃俊鴻、劉進金、蔡榮君、洪國華、林書毅(1998)。林口台地及其鄰接海岸地形變遷與地貌復原可行性探討。公共工程委員會專案委託計畫成果報告。
  72. 經濟部中央地質調查所(2014)。地質敏感區公告相關事項之Q&A。地質。第33卷,第2期。頁12-15。
  73. 經濟部中央地質調查所(2016)。地質敏感區基地地質調查及地質安全評估手冊 。