景觀生態(tài)指標(biāo)應(yīng)用於環(huán)境衝擊之研究報(bào)告者：林育瑋一、研究動(dòng)機(jī)

由於臺(tái)灣地狹人稠，土地資源有限，在社會(huì)變遷迅速的情形下，土地面臨了極大的開發(fā)壓力，而不當(dāng)?shù)耐恋乩眯问綄?duì)環(huán)境產(chǎn)生相當(dāng)大的衝擊。然而如何量測(cè)環(huán)境衝擊的因子，將是進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)估與訂立相關(guān)土地利用計(jì)畫等規(guī)劃上相當(dāng)重要的因素。然而，目前有關(guān)環(huán)境衝擊的相關(guān)研究中，大多是做整體性的影響評(píng)估，或是只考慮到該環(huán)境因子對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的個(gè)別衝擊，卻很少由空間的角度來探討到環(huán)境影響因子是否會(huì)因空間性之不同而對(duì)環(huán)境造成的影響有所差異，也未有具體的研究或量測(cè)其差異性。因?yàn)榭臻g型態(tài)排列上之不同，將造成環(huán)境因子產(chǎn)生不同的相互關(guān)係與衝擊，而景觀生態(tài)學(xué)中有多項(xiàng)指標(biāo)，將可幫助探討分析此一特性，因此，本研究將以空間資訊的角度切入，借用景觀生態(tài)學(xué)指標(biāo)來量測(cè)環(huán)境衝擊因子，並以地理資訊系統(tǒng)為分析工具，來探討環(huán)境衝擊因子間的空間差異特性。二、研究目的（一）瞭解環(huán)境影響因子因空間型態(tài)之不同而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生之不同影響。（二）找出該環(huán)境因子適合之空間量測(cè)指標(biāo)，對(duì)於環(huán)境資源分析與環(huán)境影響評(píng)估將有助益。（三）利用景觀生態(tài)學(xué)指標(biāo)與GIS軟體的功能特性，將環(huán)境影響因子受空間型態(tài)不同而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生衝擊之差異性加以量測(cè)與整合分析。三、初步架構(gòu)環(huán)境衝擊因子空間分佈環(huán)境衝擊差異性量測(cè)土地利用型態(tài)產(chǎn)出(量化的環(huán)境衝擊因子在空間上的差異性)GIS系統(tǒng)整合分析三、文獻(xiàn)回顧（一）景觀生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)

景觀生態(tài)學(xué)是研究一定地理區(qū)域（景觀區(qū)域）內(nèi)各種生態(tài)系統(tǒng)間的關(guān)係，它們的結(jié)構(gòu)和空間分佈格局，其功能特性與區(qū)域環(huán)境間的關(guān)係。（蘇文貴，1993）。景觀是由相互作用的嵌塊體（Patch）以類似形式重複出來的，是具有高度空間異質(zhì)性的區(qū)域。而組成景觀的要素按其形狀和作用，可分為（肖篤寧，1993）：1、嵌塊體（Patch）：景觀空間比例尺上所能見到的最小均質(zhì)單元。2、廊道（Corridor）：是具有通道或屏障功能的線狀或帶狀嵌塊體。3、基質(zhì)（Matrix）：相對(duì)面積高於景觀中其他任何嵌塊體類型的要素，他是景觀中最連續(xù)的部分，往往形成景觀的背景。（二）景觀空間結(jié)構(gòu)的指標(biāo)體系景觀生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)分析方法主要從地理空間分析以及區(qū)為論的空間結(jié)構(gòu)分析方法發(fā)展而來，（肖篤寧，1991）

1.景觀空間結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)

嵌塊體的大小研究景觀要素特徵的主要參數(shù)，直接影響單位面積的生物量、生產(chǎn)力和養(yǎng)分貯量，以及物種組成和多樣性?？蓮膱D形上直接量算嵌塊體的形狀嵌塊體的邊緣長(zhǎng)度反應(yīng)景觀的分割程度和各景觀要素間的接觸關(guān)係嵌塊體的邊緣總長(zhǎng)度與平均長(zhǎng)度均為常用的統(tǒng)計(jì)參數(shù)嵌塊體的形狀指標(biāo)常用其週長(zhǎng)與等面積的圓週長(zhǎng)之比值表示=P/2P為嵌塊體周邊長(zhǎng)度，A為嵌塊體面積嵌塊體的內(nèi)緣比以邊嘗和面積之比值來表示嵌塊體的邊界效應(yīng)S=P/AP為嵌塊體周邊長(zhǎng)度，A為嵌塊體面積參數(shù)嵌塊體的分佈狀況嵌塊體的最鄰近距離

嵌塊體間的隔離度為相鄰嵌塊體間距離n為相鄰嵌塊體的數(shù)目=嵌塊體的可接近度為相鄰嵌塊體沿連結(jié)廊間的距離=2.景觀空間特徵的若干指標(biāo)破碎度嵌塊體的密度反應(yīng)空間的複雜性，取決於土地覆蓋類型的多樣性和規(guī)模單位面積上的嵌塊體數(shù)目（n/k）單位面積內(nèi)的嵌塊體體積（ha/k）相鄰度表示景觀破碎程度和嵌塊體邊緣的複雜性(為第i類嵌塊體與第j類嵌塊體相交長(zhǎng)度，為第i類嵌塊體邊緣的總長(zhǎng)度)連接度嵌塊體間相互作用指標(biāo)

嵌塊體離散指標(biāo)dc為從一嵌塊體中心到另一最近嵌塊體中心的距離，λ為嵌塊體的平均密度。嵌塊體分佈為團(tuán)聚型，Rc<1嵌塊體分佈為隨機(jī)分佈時(shí)，Rc=1有規(guī)則的分散型Rc>1Rc=2dc(λ/π)分?jǐn)?shù)維為嵌塊體週長(zhǎng)形狀之度量，可用來描述客體幾何形狀之特徵之參數(shù)。3.景觀多樣性指標(biāo)景觀多樣性指標(biāo)主要在測(cè)度景觀中嵌塊體的複雜性，以及景觀格局的變遷情形。測(cè)度方程式說明多樣性H為景觀多樣性指數(shù)，m為景觀要素類型數(shù)目，Pi為第I景觀要素類型所佔(zhàn)的面積比例在一般景觀系統(tǒng)中，土地利用類型愈豐富，破碎化程度越高，其訊息含量與不定性愈大，指標(biāo)值也越高。均勻性可用來比較不同景觀或同一景觀不同時(shí)其多樣性變化的方法，而土地利用越豐富，均勻性指標(biāo)值會(huì)越高。優(yōu)勢(shì)度n為多樣性指標(biāo)計(jì)算公式中的S，n為優(yōu)勢(shì)度指標(biāo)用來測(cè)度景觀結(jié)構(gòu)組成中醫(yī)總或一些景觀要素類型支配景觀的程度其值大時(shí)，表示景觀指獸醫(yī)個(gè)或少數(shù)幾個(gè)嵌塊體類型所支配，其值小時(shí)，表示該景觀是由多個(gè)比例大致相等的嵌塊體類型所組成。註：資料來源：Forman&Godron，1986；肖篤寧，1991

近年來國內(nèi)從事土地利用空間分析方面多著重於土地利用變遷研究，且涉及空間概念者並不多，僅丁志堅(jiān)（1997）以馬可夫鏈模式來探討土地利用在時(shí)空方面變化之情形與蔡靜如（1998）融合了景觀生態(tài)學(xué)與計(jì)量方法來研究分析臺(tái)北盆地土地利用變遷趨勢(shì)與影響因素。

而國外，則多以景觀生態(tài)理念來研究景觀結(jié)構(gòu)於時(shí)間空間上的區(qū)位變化型態(tài)，如Aaviksoo（1993）、Boerneretal.（1994）等，均應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)的度量指標(biāo)進(jìn)行分析。然而對(duì)於土地利用形式間對(duì)環(huán)境產(chǎn)生衝擊之空間量測(cè)並無較進(jìn)一步之探討。因此，本研究將融合景觀生態(tài)學(xué)與地理資訊系統(tǒng)，以景觀生態(tài)學(xué)中的指標(biāo)來量測(cè)土地利用衝擊之差異性，並利用GIS軟體對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行整合分析。

(三)國內(nèi)外應(yīng)用GIS結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)於土地利用分析之研究作者研究方法研究?jī)?nèi)容陳永森（1995）景觀生態(tài)學(xué)、GIS、RS、民眾訪談以生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)來探討海岸地區(qū)土地利用的相容性與管理制度，並利用Rs與GIS技術(shù)來建立土地利用資料庫。丁志堅(jiān)（1997）馬可夫鏈鍵結(jié)模式、空間分析、群集分析以馬可夫鏈模式來分析民國65、71、77、81年的土地利用變遷趨勢(shì)，然後應(yīng)用群集分析法來研究土地利用在時(shí)間與空間的變化情形。蔡靜如（1998）馬可夫鏈鍵結(jié)模式、景觀生態(tài)指標(biāo)（多樣性）、IDRISI系統(tǒng)以馬可夫鏈計(jì)量方法為度量工具，結(jié)合IDRISI系統(tǒng)進(jìn)行分析與展示，並以SPSS統(tǒng)計(jì)軟體透過多變量分析的方法來進(jìn)行土地利用分類與瞭解影響土地利用變遷的因素。作者研究方法研究?jī)?nèi)容Aaviksoo(1993)影像處理與地理資訊系統(tǒng)之應(yīng)用與景觀生態(tài)學(xué)中的轉(zhuǎn)移矩陣觀念針對(duì)三個(gè)研究地區(qū)（Keava,MeenikonnaandNatsi-volla）探討地表覆蓋與土地利用類型的動(dòng)態(tài)變化情形，以1950’1960及1980年代之土地利用圖來進(jìn)行判釋研究，並以轉(zhuǎn)換矩陣方式將土地變遷結(jié)果展示出來，進(jìn)而預(yù)估未來土地使用之趨勢(shì)。Okeyetal.(1995)GIS、景觀生態(tài)學(xué)之度量指標(biāo)（如：多樣性與均質(zhì)性）與問卷訪談法利用1934年、1954年與1982年之航照?qǐng)D進(jìn)行研究區(qū)景觀變遷之判釋，配合多樣性與均質(zhì)性景觀生態(tài)指標(biāo)來度量景觀結(jié)構(gòu)改變趨勢(shì)。Skinner(1995)GIS、景觀生態(tài)學(xué)之度量指標(biāo)（面積、週長(zhǎng)、與鄰近嵌塊體之距離）利用航照來判釋41年來加州的Siskiyou地區(qū)的景觀結(jié)構(gòu)變遷趨勢(shì)。在環(huán)境衝擊課題方面，國內(nèi)尚有張石角，陳紫娥(1993)對(duì)山坡地開發(fā)為高爾夫球場(chǎng)之適應(yīng)性研究中提出高爾夫球場(chǎng)開發(fā)區(qū)之環(huán)境指標(biāo)及環(huán)境衝擊評(píng)估，以提供還警影響評(píng)估時(shí)一個(gè)量化的參考依據(jù)。盧柏州（1992）在土地利用改變對(duì)自然環(huán)境影響研究—以山坡地開發(fā)為高爾夫球場(chǎng)為例一文中，針對(duì)高爾夫球場(chǎng)對(duì)土地資源、水資源與生態(tài)環(huán)境的影響作一整體性的分析評(píng)估。王鑫（1987），在道路工程環(huán)境評(píng)估—景觀衝擊之研究中，藉助視域分析（ViewshedAnalysis）瞭解觀景者和景觀空間的關(guān)係，並說明和社至東埔山莊沿線的道路工程對(duì)視覺景觀上的衝擊，以做為景觀經(jīng)營(yíng)規(guī)劃上的參考。以上文章對(duì)於土地利用對(duì)環(huán)境所造成的衝擊之探討，多以整體性的評(píng)估方式進(jìn)行，未對(duì)環(huán)境衝擊因子因空間型態(tài)之不同所造成的影響差異作較深入的探討。(四)環(huán)境衝擊課題環(huán)境類別環(huán)境項(xiàng)目環(huán)境因子物理及化學(xué)1.地形、地質(zhì)及土壤地形、地質(zhì)、特殊地形或地質(zhì)、土壤及土壤污染、取棄土及取砂石、充實(shí)及沈積、邊坡穩(wěn)定、基地沈陷、地震及斷層、礦產(chǎn)資源。2.水文及水質(zhì)海象、地面水、地下水、水文平衡、水質(zhì)、排水、洪水、水權(quán)。3.氣象及空氣品質(zhì)（包括陸地及海上）氣候、風(fēng)、日照陰影、熱平衡、空氣品質(zhì)。4.噪音噪音5.振動(dòng)振動(dòng)6.惡臭臭氣7.廢棄物廢棄物8.電波干擾電波干擾9.能源能源10.核輻射核輻射來源11.核廢料核廢料來源、種類、性質(zhì)、儲(chǔ)存處理方式資料來源：山坡地等環(huán)境資源量化基準(zhǔn)與規(guī)劃評(píng)估之研究，1999依據(jù)『開發(fā)行為環(huán)境影響評(píng)估準(zhǔn)則』中的範(fàn)疇界定指引表，將評(píng)估項(xiàng)目分為以下列別：(五）環(huán)境衝擊因子環(huán)境類別環(huán)境項(xiàng)目環(huán)境因子景觀及遊憩1.景觀美質(zhì)原始景觀、生態(tài)景觀、文化景觀、人為景觀2.遊憩遊憩需求、遊憩資源、遊憩活動(dòng)、遊憩設(shè)施、遊憩體驗(yàn)、遊憩經(jīng)濟(jì)效益、遊憩成載量、遊憩類別社會(huì)經(jīng)濟(jì)1.土地使用使用方式、鄰近土地使用型態(tài)、發(fā)展特性、住宅拆遷2.社會(huì)環(huán)境人口及組成、公共設(shè)施、公共服務(wù)、公共衛(wèi)生及安全、化學(xué)災(zāi)害3.交通管線設(shè)施、交通運(yùn)輸、施工設(shè)施干擾、其他運(yùn)輸工具4.經(jīng)濟(jì)環(huán)境就業(yè)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、漁業(yè)資源、土地所有權(quán)、地價(jià)、生活水準(zhǔn)5.社會(huì)關(guān)係社會(huì)體系、安全危害、社會(huì)心理6.開放空間開放空間7.阻隔阻隔8.私密性及心裡私密性及心裡資料來源：山坡地等環(huán)境資源量化基準(zhǔn)與規(guī)劃評(píng)估之研究，1999

其他相關(guān)環(huán)境因子指標(biāo)方面的文章尚有：在總量管制山坡地社區(qū)開發(fā)之研究—新竹縣寶山鄉(xiāng)為例之個(gè)案(張長(zhǎng)義，1996)一文中，有針對(duì)幾個(gè)主要的觀點(diǎn)對(duì)環(huán)境衝擊與環(huán)境容受力作一分析評(píng)估與建議。山坡地等環(huán)境資源量化基準(zhǔn)與規(guī)劃評(píng)估之研究—以臺(tái)北縣為例（王秀琴，1999），嘗試以環(huán)境規(guī)劃與評(píng)估的