geoskill-urban-microclimate

Analyze urban heat island intensity and ventilation index from land surface temperature, NDVI, impervious surface and building morphology.

城市微气候分析 | Urban Microclimate Analysis

Analyzes urban microclimate from land surface temperature, vegetation, impervious surface and building morphology, supporting heat island mitigation and ventilation planning.

Core algorithm: LST modeling = baseline temperature + α×ISA − β×NDVI (impervious surfaces heat, vegetation cools through evapotranspiration); heat island intensity UHII = LST − rural reference temperature, positively correlated with ISA; ventilation index VI = SVF×(1−building density) ∈ [0,1] — high density combined with a low sky view factor indicates poor ventilation.

Dependencies / 依赖

bash

pip install 'numpy' 'rasterio'

Usage / 使用方法

Basic Usage

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --bbox 116.0 39.0 117.0 40.0 [other parameters]

Examples

Example 1 (Synthetic Data (Offline))

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --bbox 116.0 39.0 117.0 40.0 --synthetic --output-dir ./out

Example 2 (Usage 2)

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --input features.tif --output-dir ./out

Example 3 (Usage 3)

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --bbox 121.0 31.0 122.0 32.0 --rural-temp 23 --output-dir ./out --quiet

Example 4 (Usage 4)

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --input features.tif --alpha 12 --beta 5 --output-dir ./out

Example 5 (Usage 5)

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --bbox 116.0 39.0 117.0 40.0 --synthetic --base-temp 26 --output-dir ./out --quiet

Output / 输出

File	Format	Description
microclimate.tif	GeoTIFF	Three bands: band1=LST, band2=heat island intensity UHII, band3=ventilation index
microclimate_stats.json	JSON	Mean LST/UHII, max UHII, ventilation index, UHII-ISA correlation coefficient
output-manifest.json	JSON	Run manifest

Data Source / 数据源 / Source

Local four-band GeoTIFF (ISA, NDVI, building density, SVF); --synthetic mode simulates a center-to-suburb heat island gradient scenario.

Privacy / 隐私声明 / Privacy

• Runs offline by default; --synthetic mode requires no network at all.
• All processing is done locally; user data is never uploaded.

License / License

MIT

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name: geoskill-urban-microclimate description: 'Analyze urban heat island intensity and ventilation index from land surface temperature, NDVI, impervious surface and building morphology.'

城市微气候分析 | Urban Microclimate Analysis

从地表温度、植被、不透水面与建筑形态分析城市微气候，服务于热岛缓解与通风规划。

核心算法：LST 建模 = 基准温度 + α×ISA − β×NDVI（不透水面加热、植被蒸散降温）；热岛强度 UHII = LST − 郊区参考温度，与 ISA 正相关；通风指数 VI = SVF×(1−建筑密度) ∈ [0,1]，密度高且天空可视因子低 → 通风差。

依赖

bash

pip install 'numpy' 'rasterio'

使用方法

基本用法

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --bbox 116.0 39.0 117.0 40.0 [其他参数]

示例

示例 1（合成数据（离线））

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --bbox 116.0 39.0 117.0 40.0 --synthetic --output-dir ./out

示例 2（用法 2）

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --input features.tif --output-dir ./out

示例 3（用法 3）

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --bbox 121.0 31.0 122.0 32.0 --rural-temp 23 --output-dir ./out --quiet

示例 4（用法 4）

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --input features.tif --alpha 12 --beta 5 --output-dir ./out

示例 5（用法 5）

bash

python geoskill-urban-microclimate.py --bbox 116.0 39.0 117.0 40.0 --synthetic --base-temp 26 --output-dir ./out --quiet

输出

文件	格式	说明
microclimate.tif	GeoTIFF	三波段：band1=LST，band2=热岛强度 UHII，band3=通风指数
microclimate_stats.json	JSON	平均 LST/UHII、最大 UHII、通风指数、UHII-ISA 相关系数
output-manifest.json	JSON	运行清单

数据源 / Source

本地四波段 GeoTIFF（ISA, NDVI, 建筑密度, SVF）；--synthetic 模式模拟中心-郊区热岛梯度场景。

隐私声明 / Privacy

• 默认离线运行，--synthetic 模式完全无网络。
• 所有处理在本地完成，不上传用户数据。

License

MIT