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隨機森林法及國土利用調查圖資於山村人口密度預測之應用

  • 公告日期:110-09-28
作者
林奐宇、關曉媚、邱祈榮
出版年份
2021
關鍵詞
人口,隨機森林,風險評估,脆弱度
摘要

陡峻地形與劇烈的夏季降雨,導致臺灣山區天然災害頻繁,並使山村聚落之脆弱度評估及災害風險管理成為森林經營及土地管理最重要的議題。其中,又以「人口」為最關鍵的脆弱度指標。然而人口統計通常以行政區或最小地理區進行,導致人口資料的空間細節極不均勻,尤其在面積廣袤但人口分布稀疏的山區,鄰里資料往往難以描述人口的精確空間位置,更遑論與點狀或線狀的災害圖資、醫療資源及交通運輸圖層的進一步疊合與交叉統計。為改善此問題,本研究以隨機森林方法為基礎,探索及統計全臺灣地理單元內人口密度與土地利用型態之關係,並依據不同的訓練樣本,建立名為 Town-Village model與Forest model的兩種人口密度預測模型,進一步產製以網格為基礎(grid-based)的人口密度分布預測圖。研究結果除了揭示與人口密度高相關的土地利用型態,亦利用總樣本數的1/3資料進行交叉驗證,並以南投縣261村里為案例,評估兩模型的實際應用情形。結果顯示,就全台土地利用與人口分布型態而言,兩模型在人口密度51~25,000 people km-2地區應用性佳,平均絕對誤差可在 10%以內;此外,在人口稀疏(密度低於100 people km-2)的山區,Forest model的預測能力顯著較佳,對南投縣人口密度5000 people km-2以下的村里,其預測誤差約介於0.34~7.31%,是適合山村地區應用的人口分布研究工具。