| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Izpis gradiva Pomoč

Naslov:Machine learning modeling of vegetation and limited two dimensional urban morphology effects on land surface temperature in Osaka using open data
Avtorji:ID Xiao, Xiong (Avtor)
ID Shimazaki, Yasuhiro (Avtor)
ID Bizjak, Marko (Avtor)
ID Jiao, Zhichao (Avtor)
ID Chai, Jiale (Avtor)
ID Kong, Xiangfei (Avtor)
ID Gao, Yafeng (Avtor)
ID Tan, Gangyi (Avtor)
ID Tian, Zhe (Avtor)
ID Yan, Da (Avtor)
ID Yuan, Jihui (Avtor)
Datoteke:.pdf s41598-026-49813-4.pdf (4,08 MB)
MD5: 13C3CBD4602874EBC1168463520523B3
 
Jezik:Angleški jezik
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FERI - Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko
Opis:Urban heat islands (UHI) significantly elevate land surface temperatures (LST) in high-density subtropical cities like Osaka, Japan, exacerbating energy demand, health risks, and climate vulnerability. This study investigates LST drivers using freely accessible Landsat 9 data (August 27, 2024) and OpenStreetMap (OSM) building footprints at 100 m resolution. Due to the absence of reliable 3D height data, we focus on vegetation indicators (mean NDVI and vegetation fraction) and basic 2D morphology (building coverage ratio [BCR] and building area density ratio [BADR], assuming uniform 10 m height) as a pragmatic open-data baseline. Vegetation metrics show weak positive associations with LST (Pearson r = 0.173 for NDVI_mean, 0.114 for VegFrac), while 2D morphology exhibits negligible links (r ≈ 0.008). These results highlight the limited explanatory power of planimetric indicators alone in humid subtropical settings. Machine learning models (Random Forest [RF], XGBoost [XGB], Artificial Neural Network [ANN]) substantially outperformed multiple linear regression (R² = 0.045), with XGB achieving the highest performance (R² = 0.233, RMSE = 29.6 °C). NDVI_mean dominated feature importance (55.3%). Spatial predictions identified LST hotspots in central districts (high BCR, low vegetation), where partial dependence analysis suggests an indicative marginal LST reduction of ≈ 1.0–1.5 °C associated with a 10% point increase in VegFrac (model-derived statistical association, not causal; subject to considerable uncertainty due to the modest R² and excluded confounders). Results emphasize the need for multi-variable frameworks incorporating 3D morphology (e.g., sky view factor, height variation), landscape patterns, and meteorological factors to enhance predictive accuracy and inform targeted greening, ventilation corridors, and cool materials in Osaka’s urban planning. As a replicable, low-cost open-data baseline, this study offers practical insights for resource-constrained subtropical cities, contributing to Sustainable Development Goals (SDGs) 11 and 13.
Ključne besede:urban heat island, land surface temperature, urban morphology, vegetation indices, machine learning
Status publikacije:Objavljeno
Verzija publikacije:Objavljena publikacija
Poslano v recenzijo:13.01.2026
Datum sprejetja članka:16.04.2026
Datum objave:21.05.2026
Založnik:Springer Nature
Leto izida:2026
Št. strani:22 str.
Številčenje:Vol. 16, [article no.] 23279
PID:20.500.12556/DKUM-98888 Novo okno
UDK:004.9
COBISS.SI-ID:284658179 Novo okno
DOI:10.1038/s41598-026-49813-4 Novo okno
ISSN pri članku:2045-2322
Avtorske pravice:© The Author(s)
Datum objave v DKUM:15.07.2026
Število ogledov:293
Število prenosov:7
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
Področja:Ostalo
:
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share



Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Gradivo je del revije

Naslov:Scientific reports
Skrajšan naslov:Sci. rep.
Založnik:Nature Publishing Group
ISSN:2045-2322
COBISS.SI-ID:18727432 Novo okno

Gradivo je financirano iz projekta

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0041-2020
Naslov:Računalniški sistemi, metodologije in inteligentne storitve

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J7-70247-2026
Naslov:SPHERE - Vrednotenje okoljskih pojavov z informiranim globokim učenjem na podlagi podatkov opazovanja Zemlje

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Številka projekta:JP24K05546
Akronim:JSPS KAKENHI

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Številka projekta:JP24K01053
Akronim:JSPS KAKENHI

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Številka projekta:JPMJSP2139
Akronim:JST SPRING

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:mestni toplotni otok, temperatura zemeljske površine, mestna morphologija, vegetacijski indeksi, strojno učenje


Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici