114 年 國立臺北大學都市計劃研究所《環境規劃》
第 一 題20 分
土壤是重要的基礎環境資源,也是環境規劃必須考量的重要因素之一。請說明「土壤質地」及「土壤水分」二種特性的內涵,以及此二種土壤特性如何影響土地使用。
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本題主要在探討土壤作為基礎環境資源的重要性,以及土壤的「質地」與「水分」兩項特性如何影響土地使用的規劃。
土壤質地內涵與影響:
土壤質地是指土壤中砂粒、粉砂粒和黏粒三種粒級顆粒的相對比例。這些顆粒的大小與組合,決定了土壤的許多物理性質,進而影響土地使用的適宜性。
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內涵:
- 砂質土壤: 顆粒大,土壤孔隙較大,透水性與透氣性良好,但保水保肥能力較差,容易流失養分。
- 粉砂質土壤: 介於砂質與黏質之間,性質也介於兩者之間。
- 黏質土壤: 顆粒小,土壤孔隙細小,透水性與透氣性較差,但保水保肥能力強,不易流失養分,但過濕時容易板結,影響耕作。
- 壤土: 是指砂、粉砂、黏粒比例適當的土壤,通常被認為是較理想的土壤,兼具良好的透氣、透水、保水、保肥能力。
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影響土地使用:
- 農業: 不同作物對土壤質地的要求不同。例如,根莖類作物(如馬鈴薯)適合砂質或壤土,排水良好;而水稻則適合黏質土壤,以利蓄水。
- 建築與工程: 土壤質地影響其承載力、穩定性及施工難易度。黏質土壤在濕潤時可能膨脹或收縮,影響建築結構;砂質土壤則可能因過度抽水而產生沉陷。
- 綠化與景觀: 選擇適合的土壤質地,可以影響植栽的生長狀況與維護成本。
土壤水分內涵與影響:
土壤水分是指存在於土壤孔隙中的水。土壤水分的量與其與土壤顆粒之間的結合力,是影響植物生長、土壤生物活動及其他土地利用的關鍵因素。
第 二 題20 分
請詳述以下土地使用適宜性分析的作業程序內容,包括:(一)自然因素資料之收集與調查;(二)資料研判與資源分析;(三)土地使用適宜性分析;(四)各種土地使用綜合分析。
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本題旨在考察土地使用適宜性分析(Land Use Suitability Analysis)的完整作業流程,要求考生詳細闡述其四個主要階段的內容。土地使用適宜性分析是環境規劃與都市計畫中,用以評估不同土地空間適合進行何種土地利用的系統性方法。
土地使用適宜性分析作業程序:
(一)自然因素資料之收集與調查 (Collection and Investigation of Natural Factors Data)
此階段是分析的基礎,目標是取得與土地利用潛力相關的各種自然環境因子資料。
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內容:
- 地形與地貌: 高程、坡度、坡向、地表形態(如平原、丘陵、山地、河谷等)。資料來源包括地形圖、數值高程模型 (DEM)。
- 地質與土壤: 岩性、土壤類型、土壤厚度、土壤質地、土壤肥力、土壤侵蝕潛勢。資料來源包括地質圖、土壤圖、土壤調查報告。
- 水文: 河流、湖泊、地下水位、洪水位、降雨量、蒸發量、地表逕流。資料來源包括水文圖、氣象資料、水文調查報告。
- 氣候: 溫度、日照、風速、降雨時空分布、極端氣候事件頻率。資料來源包括氣象站資料、氣候統計報告。
- 生態環境: 主要植被類型、森林分布、野生動物棲地、敏感生態區(如濕地、保護區)。資料來源包括植被圖、生態調查報告、衛星影像。
- 災害潛勢: 地震帶、斷層、土石流潛勢區、地質敏感區(如易崩塌、液化區)。資料來源包括地質災害圖、災害潛勢圖。
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方法: 透過實地勘查、遙感探測(衛星影像、航空照片)、既有圖資套疊、文獻回顧、GIS 空間資料庫建置等方式進行。
(二)資料研判與資源分析 (Data Interpretation and Resource Analysis)
此階段將收集到的原始資料進行處理、分析與解讀,以辨識出各自然因子對土地利用的潛在影響。
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內容:
- 因子分級與指標化: 將連續性或離散性的自然因子,依據其對特定土地利用的適宜性程度,劃分為不同等級(例如:坡度分為平坦、緩坡、中坡、陡坡;土壤肥力分為高、中、低)。
- 單因子適宜性評估: 針對每一個自然因子,評估其對特定土地利用(如農業、住宅、工業、保育)的適宜性。例如,農業不適合在極陡坡或易淹水地區;住宅不適合在地震斷層帶。
- 資源潛力評估: 評估特定區域在特定自然資源(如土地、水、森林)上的潛力。例如,某區域的土壤肥力與水源條件適合發展農業,其農業生產潛力較高。
- 空間格局分析: 運用 GIS 技術,分析各自然因子的空間分布特性,識別出具有特定資源或限制的區域。
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方法: 統計分析、空間分析(如坡度分析、淹水模擬)、專家判斷、類比分析。
(三)土地使用適宜性分析 (Land Use Suitability Analysis)
此階段是將前述的單因子評估結果,結合起來,進行多因子疊加分析,以確定每一塊土地空間對不同土地利用類型的綜合適宜性等級。
第 三 題20 分
氣候變遷議題已引發國際高度重視,各國陸續提出「2050淨零排放」的宣示與行動。我國也於2022年3月公布「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」,提供至2050年淨零之軌跡與行動路徑。請申論應如何運用都市規劃與管理,達成減少能源使用與降低溫室氣體排放的目的,讓都市朝向淨零碳排目標發展。
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本題的核心在於探討都市規劃與管理如何具體落實國家「2050淨零排放」的目標,特別是如何透過都市的規劃與管理手段,來達成減少能源使用及降低溫室氣體排放。
核心觀念:
淨零排放(Net-zero Emissions)是指透過各種減量措施,使人為溫室氣體排放量與透過碳匯(如森林吸收)或碳捕捉技術移除的量相抵,達到整體排放量為零的狀態。都市作為能源消費與溫室氣體排放的主要來源,其規劃與管理策略對達成國家淨零目標至關重要。
都市規劃與管理如何達成淨零排放:
都市規劃與管理的策略可以從以下幾個面向切入,以減少能源使用與溫室氣體排放:
1. 土地使用規劃與都市空間結構調整:
- 緊湊型都市發展 (Compact City Development):
- 目的: 減少都市擴張 (Urban Sprawl),降低通勤距離,提高土地利用效率。
- 策略: 鼓勵舊城區更新與再開發,發展多核心或線性都市結構,避免零星分散的開發。
- 效益: 減少交通能源消耗(汽機車使用),降低基礎設施(道路、管線)的建設與維護碳排放,減少開發對綠地的侵占。
- 混合使用土地 (Mixed-Use Development):
- 目的: 將住宅、商業、辦公、公共設施等功能整合在同一區域或建築物內。
- 策略: 規劃具備完善步行及自行車道系統的社區,鼓勵在地消費與生活。
- 效益: 減少非必要的長距離交通,提高能源使用效率。
- 公共交通導向發展 (Transit-Oriented Development, TOD):
- 目的: 以大眾運輸車站為核心,發展高密度、混合使用的社區。
- 策略: 提高車站周邊地區的土地使用強度,提供便捷的公共運輸服務,限制私人運具進入。
- 效益: 大幅降低私人運具依賴,減少交通碳排放,提高能源使用效率。
2. 建築物能源效率提升與綠建築推廣:
- 綠建築標準與認證:
- 目的: 規範新建及既有建築物的能源效率。
- 策略: 強制或鼓勵採用綠建築標章(如 EEWH, LEED),提升建築隔熱、採光、通風性能;鼓勵使用節能設備(如 LED 照明、高效能空調)。
- 效益: 直接降低建築物在使用階段的電力消耗,進而減少發電端的溫室氣體排放。
- 再生能源導入:
- 目的: 減少對化石燃料發電的依賴。
- 策略: 鼓勵建築物屋頂設置太陽能光電板(如 PV-TBI 政策),推廣地熱、風力發電等。
- 效益: 增加綠色電力供應,減少發電碳排放。
- 既有建築改善 (Retrofitting):
- 目的: 提升老舊建築的能源效率。
- 策略: 補助或提供稅務優惠,鼓勵進行建築隔熱、窗戶更新、設備升級。
- 效益: 降低建築運行能耗,尤其在都市中,既有建築佔比高,其改善潛力巨大。
3. 交通運輸系統的低碳化:
- 發展大眾運輸系統:
- 目的: 提供比私人運具更有效率的運輸方式。
- 策略: 擴充捷運、公車路網,提高班次頻率與準點率,推動電動公車、氫能公車。
- 效益: 減少單一乘客的平均碳排放。
- 推廣綠色交通工具:
- 目的: 減少或零排放的交通工具。
- 策略: 鼓勵購買電動汽車 (EV),建置足夠的充電基礎設施;推廣自行車與行人環境,建置完善的自行車道系統,鼓勵共享單車。
第 四 題20 分
氣候變遷調適是指藉由對氣候變遷的認識與了解,作各種的調整與準備,以適應各種氣候變化的改變,降低氣候變遷造成的衝擊,並找尋有利的發展機會。請申論如何運用都市計畫與土地使用管制,落實氣候變遷的調適。
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本題的核心在於探討如何將「氣候變遷調適」(Climate Change Adaptation)的理念與策略,透過「都市計畫」與「土地使用管制」這兩項都市規劃與管理的關鍵工具,具體落實到都市的發展與管理中。
核心觀念:
氣候變遷調適是為了減少氣候變遷對人類社會與自然環境的負面影響,並把握可能出現的機會。這與減緩(Mitigation,即減少溫室氣體排放)是氣候變遷應對的兩大面向。都市計畫與土地使用管制,是政府進行空間規劃與資源分配的重要手段,因此是落實調適策略的關鍵載體。
如何運用都市計畫與土地使用管制落實氣候變遷調適:
一、都市計畫 (Urban Planning) 的應用:
都市計畫是制定未來都市發展藍圖的總體性規劃,可以將氣候變遷調適的考量納入以下層面:
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風險評估與脆弱性分析納入計畫:
- 內容: 在都市計畫的基礎調查與分析階段,必須納入對氣候變遷可能造成的衝擊(如極端降雨導致的淹水、熱浪、海平面上升)及其脆弱性(哪些區域、哪些人口、哪些設施最容易受影響)的評估。
- 應用: 識別高風險區域(如低窪易淹水區、海岸地區、老舊建築密集區),並據此調整土地使用分區、公共設施配置等。
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空間發展策略與土地使用分區的調整:
- 內容: 根據風險評估結果,規劃都市的擴張方向與密度。
- 應用:
- 避開高風險區域: 限制或禁止在高風險區域(如淹水潛勢區、地質敏感區、海岸侵蝕區)進行新的敏感性開發(如住宅、醫院、學校)。
- 發展韌性空間: 在可接受風險的區域,規劃具備調適能力的空間,如設置滯洪空間、生態緩衝帶、綠色基礎設施。
- 分散風險: 鼓勵發展多核心都市結構,避免過度集中於單一高風險區域。
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基礎設施規劃的調適考量:
- 內容: 檢討現有及未來基礎設施(如排水系統、供水系統、電力系統、交通網絡、海岸防護設施)的設計標準,使其能因應未來更極端的氣候事件。
- 應用: 提升排水系統的標準以應對強降雨;加固海岸防護設施以抵禦海平面上升與風暴潮;規劃具備備援能力的能源與通訊系統。
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綠色基礎設施 (Green Infrastructure) 的整合:
- 內容: 將生態系統基於的解決方案(Nature-based Solutions, NbS)納入都市規劃,以提升都市的韌性。
- 應用: 規劃城市公園、綠色屋頂、透水鋪面、生態濕地、雨水花園等,用於調節降雨逕流、緩解都市熱島效應、增加生物多樣性。
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災害預警與應變計畫的整合:
- 內容: 在都市計畫中預留或規劃災前預警系統、避難場所、緊急應變通道等。
- 應用: 確保都市在面對極端氣候事件時,能有足夠的應變能力。
二、土地使用管制 (Land Use Control) 的應用:
第 五 題20 分
請解釋下列名詞:
- Biodiversity
- Ecosystem services
- Nature-based solutions
- Adaptive capacity
- Urban green infrastructure
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本題要求解釋五個與環境規劃、生態保育、永續發展相關的重要名詞。這些名詞在當代環境議題中經常出現,理解其內涵對於環境規劃師至關重要。
1. Biodiversity (生物多樣性)
- 內涵: 生物多樣性是指地球上生命的多樣性,包括所有生物、物種、基因以及牠們所構成的生態系統的複雜性。它包含了三個層次:
- 基因多樣性 (Genetic diversity): 同一物種內基因的變異性。
- 物種多樣性 (Species diversity): 地球上物種的豐富度與均勻度。
- 生態系多樣性 (Ecosystem diversity): 不同生態系統(如森林、草原、濕地、海洋)的種類與結構。
- 重要性: 生物多樣性是地球生命系統的基礎,維持生態系統的穩定性、生產力與韌性,並為人類提供食物、藥物、工業原料等資源,以及調節氣候、淨化水源等生態系服務。
2. Ecosystem services (生態系服務)
- 內涵: 生態系服務是指生態系統為人類提供的,以及維持人類生存與福祉所必需的各種益處。這些服務是自然生態系統運作的結果。
- 分類: 通常可分為四類:
- 供給服務 (Provisioning Services): 直接為人類提供的產品,如食物、淡水、木材、纖維、藥物、生物資源。
- 調節服務 (Regulating Services): 透過生態系統的運作調節自然過程,如氣候調節、洪水調節、病蟲害調節、水質淨化、廢棄物處理。
- 文化服務 (Cultural Services): 非物質的益處,如美學價值、精神寄託、休閒遊憩、教育研究。
- 支持服務 (Supporting Services): 維持其他所有生態系服務的基礎過程,如養分循環、土壤形成、初級生產、生物棲地。
- 重要性: 生態系服務是人類社會經濟發展的根本支撐,其價值往往被低估,但一旦受損,將對人類福祉造成嚴重影響。
3. Nature-based Solutions (NbS, 生態系統基於的解決方案)
- 內涵: NbS 是指利用或模仿自然生態系統的過程,以應對社會挑戰(如氣候變遷、水資源短缺、糧食安全、災害風險、生物多樣性喪失)的行動。這些解決方案通常是永續的、成本效益高的,並能同時帶來多重效益。
- 特點:
- 以生態系統為基礎: 依賴健康的生態系統功能。
- 多重效益: 除了解決單一社會挑戰外,還能提供生態、社會、經濟等多方面的益處(如增強生物多樣性、改善水質、提供就業機會)。
- 永續性: 透過自然過程自我維持。
- 例子: 濕地恢復以調節洪水、森林復育以保護水源、海岸紅樹林種植以抵禦風暴潮、綠屋頂以降低都市熱島效應。