緊湊城市的核心概念在於，串連不同土地使用並配合有效率的路網或大眾運輸軸線來構成多核心的生活機能走廊，由此可理解到都市的空間緊湊結構是以土地使用單元作為基礎所建立的，因此在探討緊湊結構的同時亦必須考量到土地使用活動所代表的本質和可能存在的議題。就土地使用活動而言，空間尺度指的是該土地使用所存在的位階等級（hierarchy），亦代表了各項都市機能使用所具有的差異性，代表其在空間的分佈是具有階層性的，因而對土地使用型態的描述就必須說明其空間尺度，位處不同空間尺度下的土地使用型態自然會產生各種程度的差異性，若忽略了此種土地使用在不同尺度層級下所組織的群聚（cluster）紋理型態，則會造成鄰里之間的差異性會在社區尺度下被概括簡略，而區之間不同的特性也會在都市尺度下被濃縮、略而不提，進而降低了對都市空間結構的描述能力。
因此若欲確切地反映緊湊概念下的都市空間結構，在建立量測方法對於緊湊土地使用空間結構之描述能力完整性的同時，亦必須考量土地使用位階的空間尺度問題與分析單元劃分所產生的尺度效應；因此本研究目的為應用空間分析方法用以詮釋緊湊城市概念下不同面向定義的度量，並試圖以土地使用階層的概念解釋都市緊湊空間結構呈現於地理空間現象的多尺度（Multi-scales）特性，進一步由微觀尺度指出城市內部空間緊湊結構的分佈現象，最後探討緊湊空間結構在不同位階的空間尺度以及空間組成下於地理區位上所反映出的影響變化。
本研究以土地使用地塊為測量單元，界定其空間尺度特性後，利用GAM（Geographical Analysis Machine）的搜尋演算法來探索整個都市地理空間內土地使用區位的類聚型態，導入以區位資料為基底的GIS空間分析方法應用於不同緊湊定義面向的衡量，並利用GIS 軟體運算使每一個地塊皆具有空間屬性資料，藉以了解其內部緊湊之結構。經由研究實驗發現，台中市區域層級緊湊度主要核心集中於北區、中西區，以及部份的北屯區、南屯區和南區，且呈現雙核心的聚集空間型態；在鄰里的空間尺度下則無具體的聚集核心，主要是以沿街道幹線的連續帶狀情況由較高密度地區逐漸外擴至低密度地區。並且由對緊湊特性的解析進一步推測，台中市的都市發展狀況主要是呈現出市中心由舊都市地區向周邊地區擴張至新開發市鎮的型態。

The central concept of compact city is about connecting different land use to form a multi-core corridor of living functions by efficient public transportation networks; in other words, land use is the basis of urban spatial structure of compact city. Therefore, the issues that might exist in land use activities must be considered while studying compact spatial structure. To land use activities, Land-use patterns are multi-scales as the distribution of land use activities in space is hierarchical. Ignoring this cluster patterns between different scales of land use will reduce the capabilities of description for urban spatial structure.
The article takes Taichung City as study area and the land-use plots are used as analytic units. Attempting to explore geographic phenomena of land use patterns by geographical spatial data mining based on disaggregated unit of land parcel, the author applies cluster analysis and GAM point spatial pattern analysis in this research. Then the author improves the measurement using the technology of GIS spatial analysis to provide more specific insights about how city is being compacted, and thus the indices of compactness can be re-designed. And the final outcome of empirical study is visualized via GIS software to represent the spatial structure of compactness.
The results indicate that different hierarchy of land use will affect the distribution of compactness core in space. We find out that the main compact center in global scale is located in West-Central District and North District, and in local scale there is no specific core in study area. And by a further analysis of the characteristics of compactness, we find out that there is a main pattern in the development of Taichung City, that is, the downtown city is expanding from old areas to new towns.

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