Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
GM
Gerald Mills
Author with expertise in Urban Heat Islands and Mitigation Strategies
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
10
(70% Open Access)
Cited by:
1,790
h-index:
38
/
i10-index:
63
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Mapping Local Climate Zones for a Worldwide Database of the Form and Function of Cities

Benjamin Bechtel et al.Feb 2, 2015
Progress in urban climate science is severely restricted by the lack of useful information that describes aspects of the form and function of cities at a detailed spatial resolution. To overcome this shortcoming we are initiating an international effort to develop the World Urban Database and Access Portal Tools (WUDAPT) to gather and disseminate this information in a consistent manner for urban areas worldwide. The first step in developing WUDAPT is a description of cities based on the Local Climate Zone (LCZ) scheme, which classifies natural and urban landscapes into categories based on climate-relevant surface properties. This methodology provides a culturally-neutral framework for collecting information about the internal physical structure of cities. Moreover, studies have shown that remote sensing data can be used for supervised LCZ mapping. Mapping of LCZs is complicated because similar LCZs in different regions have dissimilar spectral properties due to differences in vegetation, building materials and other variations in cultural and physical environmental factors. The WUDAPT protocol developed here provides an easy to understand workflow; uses freely available data and software; and can be applied by someone without specialist knowledge in spatial analysis or urban climate science. The paper also provides an example use of the WUDAPT project results.
0
Citation539
0
Save
0

WUDAPT: An Urban Weather, Climate, and Environmental Modeling Infrastructure for the Anthropocene

J. Ching et al.Mar 26, 2018
Abstract The World Urban Database and Access Portal Tools (WUDAPT) is an international community-based initiative to acquire and disseminate climate relevant data on the physical geographies of cities for modeling and analysis purposes. The current lacuna of globally consistent information on cities is a major impediment to urban climate science toward informing and developing climate mitigation and adaptation strategies at urban scales. WUDAPT consists of a database and a portal system; its database is structured into a hierarchy representing different levels of detail, and the data are acquired using innovative protocols that utilize crowdsourcing approaches, Geowiki tools, freely accessible data, and building typology archetypes. The base level of information (L0) consists of local climate zone (LCZ) maps of cities; each LCZ category is associated with a range of values for model-relevant surface descriptors (roughness, impervious surface cover, roof area, building heights, etc.). Levels 1 (L1) and 2 (L2) will provide specific intra-urban values for other relevant descriptors at greater precision, such as data morphological forms, material composition data, and energy usage. This article describes the status of the WUDAPT project and demonstrates its potential value using observations and models. As a community-based project, other researchers are encouraged to participate to help create a global urban database of value to urban climate scientists.
0
Paper
Citation359
0
Save
0

Automated Pixel Purification for Delineating Pervious and Impervious Surfaces in a City Using Advanced Hyperspectral Imagery Techniques

Payam Sajadi et al.Jan 1, 2024
Conventional urbanization transforms natural into paved landscapes, posing a significant environmental challenge. Detecting the changes in (im)pervious surfaces in cities, where patches are small and intermingled, is particularly challenging. This study introduces a novel approach to these changes by integrating Coupled Non-negative Matrix Factorization (CNMF) image fusion with an automatic pixel purification algorithm. By fusing low-resolution hyperspectral (30m) with high-resolution panchromatic (5m) PRISMA imagery, we achieved enhanced spatial resolution, crucial for accurate land use and land cover (LULC) classification. We introduced automatic pixel purification as a key innovation method to improve LULC mapping accuracy, sensitive to training pixel selection and mixed pixels. This method, which is tested in Dublin City area, enhanced/ refined spectral signatures and clarity across major LULC classes including bare soil, industrial roofs, grasslands, trees, residential roofs/asphalts, and water bodies, significantly improving classification accuracy by removing outliers and ensuring spectral consistency. The Random Forest (RF) algorithm, applied before and after pixel purification, showed substantial increases in overall accuracy (from 94.04% to 96.69%,) and Kappa coefficient (from 92.60% to 95.91%) for 2021, with similar improvements in 2022. This method enabled accurate differential analysis of (im)pervious surfaces, revealing a 4.08% decrease in pervious (from 33.29 km2 to 28.08 km2) and a 4.09% increase in impervious surfaces (from 79.96 km2 to 82.92 km2) over one year, highlighting the rapid urbanization's impact on Dublin's landscape permeability. This study significantly advances LULC classification and urban monitoring, offering valuable insights for sustainable urban development and advocating for its integration into future remote sensing and urban planning initiatives.
0
0
Save
0

A Novel Parametric Workflow for Simulating Urban Heat Island Effects on Residential Building Energy Use: Coupling Local Climate Zones with the Urban Weather Generator A Case Study of Seven U.S. Cities

Farzad Hashemi et al.Jun 6, 2024
The Urban Heat Island (UHI), which causes urban areas to be warmer than rural counterparts, impacts buildings' energy demands for heating and cooling. Conventional weather data, typically gathered at non-urban sites like airports, are used to create Typical Meteorological Year (TMY) files for building energy assessments. However, this data doesn't account for urban temperature effects, impacting the accuracy of these assessments. This study proposes a novel methodology that couples Local Climate Zones (LCZs) with the Urban Weather Generator (UWG) to produce urban-specific weather data reflecting UHI effects for more accurate energy simulations. LCZs categorize urban neighborhoods into landscape types based on building heights, proximity, greenspace, etc., which regulate the magnitude of the UHI. The UWG uses LCZ parameters to estimate UHI intensity based on existing weather conditions. Together, they generate city-specific TMY files tailored to individual neighborhoods. Here, modified TMY files for seven U.S. cities located in different climates, were generated and used in residential building energy simulations. The UHI effect increases Cooling Degree Days (CDD) and decreases Heating Degree Days (HDD), but energy demand impacts vary by city and LCZ type. This methodology provides a simple means for incorporating the impact of UHI into building and urban energy simulations.