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博碩士論文 etd-0908111-142723 詳細資訊
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論文名稱
Title
綠色基礎設施之建構-以高雄縣市為例
Green Infrastructure Establishment:Case Study of Kaohsiung County and Kaohsiung City
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
131
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2011-07-27
繳交日期
Date of Submission
2011-09-08
關鍵字
Keywords
引力模型、圖形理論、網路分析、最小成本路徑分析、綠色基礎設施
Network analysis, Graph theory, Gravity model, Least-cost path analysis, Green infrastructure
統計
Statistics
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中文摘要
在都市化的過程中人口逐漸往都市區域聚集,而在因應都市發展之需求下,各種公共建設也隨之興建,為了滿足都市人口成長所需之空間,都市內部原有的自然空間相繼被開發,並逐步延伸至都市周遭邊緣土地,形成都市蔓延之現象,並造成原有自然環境面積縮小與破碎化,並對原本自然環境所能提供的各種生態功能造成威脅,包括生物棲地遭到破壞或切割導致物種數量銳減或滅絕,亦或造成原本自然環境所能提供控制洪水、調節雨量、過濾污染等功\能喪失。本研究以合併後的高雄縣市為例,對於原本自然條件豐富度不同的兩縣市而言,以巨觀之角度重新檢視大高雄之綠空間結構,冀望自然資源在縣市合併後可充分發揮所提供的生態及環境系統功能,並提出一套有效且合理的規劃架構。本研究導入綠色基礎設施(Green Infrastructure,GI)之概念,在過去「灰色基礎設施」的思維模式下,以「綠色基礎設施」為主軸,提供城市永續發展的網路系統,「綠色基礎設施」為一連接不同自然區域、開放空間、綠資源空間之網路狀結構,以達到保存區域內自然生態價值及維持區域性環境系統功能運作為目的,由塊狀網路中心(hub)及線狀鏈結(link)所組成的綠色基礎設施網路,因保育及環境目的不同而產生不同之綠色網路構成方案。
研究以高雄縣市20公頃以上之大型綠地為綠色基礎設施之網路中心,共選出43個網路中心,以陸域動物做為網路中心間鏈結的使用者假設,利用最小成本路徑分析模擬各網路中心間遭遇阻礙及干擾最小的路徑鏈結,,並利用引力模型計算所有路徑作用的顯著性,配合圖形理論內網路結構的概念,並針對不同的需求,挑選適合發展網路之路徑,共發展出三種網路結構方案,分別為Paul Revere、Traveling Salesman、Least Cost to User網路方案,供決策者於未來規劃時之參考。
研究最後針對三種網路方案結構進行探討,指認出對於高雄縣市內陸域動物而言,重要的網路中心及鏈結,重要的網路中心分別為項松仁美保護區、柴山、壽山、蓮池潭風景區、鳳凰山、鳳山水庫、觀音湖風景區,鏈結分別為項松仁美保護區至鳳凰山之鏈結、蓮池潭風景區至鳳山水庫西北側之鏈結,上述網路中心及鏈結於未來規劃時應嚴格控制及保護,以確保綠色基礎設施網路連接性。
Abstract
In the process of urbanization, the population and economy are rapidly growing. To achieve the demand of urbanization, natural areas are developed into construction areas in the city. Nature areas began to shrink and fragment, causing a great deal of damage, such as species extinction. The ability of nature to control the flood, adjust the rain, and filter pollution has been lost. This study is based on the city of Kaohsiung and Kaohsiung County. The study uses a large scale to re-examine the spatial structure of this area to propose an effective and reasonable planning policy for the environment and ecosystem.
The study introduces the concept of green infrastructure to develop a green network system for the city. Green infrastructure is a network connecting natural areas and open spaces that can save ecological value and retain the ecosystem function. A green infrastructure network consists of hubs and links, and the network pattern can be made for different purposes.
The study chose green land with an area of more than twenty hectares for the hubs and chose the terrestrial animal for the target species. The study uses the least-cost path analysis to plan the links for the terrestrial animal. The least-cost path, which is the path of least resistance when the terrestrial animal passes through the landscape. All the hubs generated 903 links. To create the green infrastructure networks, this study uses the gravity model to evaluate which corridor is the most important. Using the graph theory, the study developed three plans for a green infrastructure network to meet different demands: the Paul Revere, Traveling Salesman, and Least Cost to User networks. Planners can see different demands dictating the choice between different green infrastructure networks. Finally, the study discusses the three-network structure, finding the important hubs and links for the terrestrial animal. These areas should be protected to maintain the green infrastructure network.
目次 Table of Contents
目錄
摘要 I
ABSTRACT III
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究範圍 2
1.3.1 高雄縣市氣象概述 3
1.3.2高雄縣市水文系統 3
1.3.3高雄縣市內自然保育現況概述 4
1.4研究方法 4
1.4.1 文獻回顧 4
1.4.2空間分析 4
1.4.3網路分析 5
1.5研究流程 5
第二章 文獻回顧 7
2.1地景破碎化 7
2.2綠色基礎設施的概念 8
2.3綠色基礎設施的發展 9
2.4綠色基礎設施的結構 10
2.5綠色基礎設施的功能 12
2.6綠色基礎設施的規劃 12
第三章 研究設計 15
3.1 研究假設 15
3.1.1 綠色基礎設施(G.I.)之核心(Hub)假設 15
3.1.2 綠色基礎設施(G.I.)之廊道物種假設 16
3.1.3 綠色基礎設施(G.I.)之廊道連結假設 16
3.2 最小成本路徑分析 17
3.3 引力模型 18
3.4 圖形理論 20
3.4.1 Paul Revere Network 22
3.4.2 Travelling Salesman Network 23
3.4.3 Least Cost to User Network 23
3.5 網路分析 24
3.5.1 連接度指標(γ) 24
3.5.2 環度指標(α) 25
3.5.3環度指標(β) 25
第四章 實證研究 27
4.1 潛在廊道建構 27
4.1.1 空間資料簡化 27
4.1.2 網路中心選取 28
4.1.3 物種通行空間成本建構 35
4.1.4 潛在廊道分析 37
4.1.5 最小成本路徑分析結果 38
4.2 引力模型分析 40
4.3 綠色基礎設施方案建構 40
4.3.1 Least cost to user方案 40
4.3.2 Paul Revere方案 46
4.3.3 Traveling Salesman 方案 51
第五章 研究結果比較與討論 55
5.1 LEAST COST TO USER 網路建構分析 55
5.2 PAUL REVERE網路建構分析 64
5.3 TRAVELING SALESMAN網路建構評析 68
5.4 網路方案評估分析 70
第六章 結論與建議 73
6.1結論 73
6.2建議 76
參考文獻 77
附錄一 81
附錄二 87
附錄三 109


圖 目 錄
圖1.1、研究範圍圖 2
圖1.2 研究流程與架構圖 6
圖2.1 綠色基礎設施網路概念圖 11
圖3.1引力模型概念圖(面積相等、距離不相等) 18
圖3.2 引力模型概念圖(距離相等、面積不相等) 18
圖3.3、兩大網路結構類型 22
圖3.4、PAUL REVERE NETWORK 22
圖3.5、TRAVELLING SALESMAN NETWORK 23
圖3.6、LEAST COST TO USER NETWORK 23
圖4.1 合併土地使用類型相同區塊示意圖 27
圖4.2空間資料簡化流程 28
圖4.3 網路中心圖 29
圖4.4節點圖 30
圖4.5節點編號上半部 31
圖4.6節點編號下半部 32
圖4.7 物種通行之空間成本 36
圖4.8 空間成本建構流程圖 36
圖4.9 最小成本路徑流程圖 38
圖4.10 潛在廊道圖 39
圖4.11網路建構原則示意圖 41
圖4.12 引力值大於300之北高雄網路鏈結圖-方案一 42
圖4.13 引力值大於300之南高雄網路鏈結圖-方案一 42
圖4.14引力值大於200之南高雄網路鏈結圖-方案一 43
圖4.15引力值大於100之南高雄網路鏈結圖-方案一 44
圖4.16引力值大於0南高雄網路鏈結圖-方案一 45
圖4.17 引力值大於200之北高雄網路鏈結圖-方案二 47
圖4.18 引力值大於200之南高雄網路鏈結圖-方案二 48
圖4.19 北高雄網路連結圖-方案二 49
圖4.20南高雄網路連結圖-方案二 50
圖4.21 建構TRAVELING SALESMAN網路之節點圖 53
圖4.22 TRAVELING SALESMAN之網路鏈結圖 54
圖5.1觀音湖風景區周遭土地利用情形 56
圖5.2高雄都會公園、半屏山自然公園、美術館周遭土地利用情形 57
圖5.3 高雄都會公園周遭土地利用圖 59
圖5.4高雄都會公園路徑現況圖 59
圖5.5半屏山自然公園與蓮池潭風景區周遭土地利用圖 60
圖5.6半屏山自然公園與蓮池潭風景區路徑現況圖 60
圖5.7金獅湖與美術館周遭土地利用圖 61
圖5.8金獅湖與美術館路徑現況圖 61
圖5.9 LEAST COST TO USER網路不連通示意圖 62
圖5.10 鳥松仁美保護區至鳳凰山周遭土地利用圖 63
圖5.11鳥松仁美保護區至鳳凰山路徑現況圖 63
圖5.12鳥松仁美保護區與柴山、壽山周遭土地使用情況 64
圖5.13 移除節點22與節點30間廊道之PAUL REVERE網路 66
圖5.14鳥松仁美保護區與鳳凰山周遭土地利用圖 67
圖5.15鳥松仁美保護區與鳳凰山路徑現況圖 67
圖5.16 蓮池潭風景區與鳳山水庫周遭土地利用圖 69
圖5.17蓮池潭風景區與鳳山水庫路徑現況圖 69
圖6.1 重要網路中心及廊道分布圖 75

表 目 錄
表2.1綠色基礎設施尺度範圍 13
表4.1各節點土地使用類型及位置 33
表4.2成本分配表 35
表4.3 建構TRAVELING SALESMAN網路之節點 52
表5.4網路評估比較表 70
表6.1重要網路中心及廊道 75
參考文獻 References
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