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Mastering LCZ4r General Functions in QGIS

Max Anjos

April 08, 2026

Source: vignettes/Introd_QGIS_LCZ4r_general.Rmd
Introd_QGIS_LCZ4r_general.Rmd

介绍

LCZ4r 通用功能 旨在促进当地气候带 (LCZ) 相关数据不易获得时的检索、分析和可视化。这些功能使用户能够：

  • 从全球数据集中下载 LCZ 地图
  • 计算 LCZ 类别和区域
  • 提取城市冠层参数（UCP），例如：
    • 天空视角系数 (SVF)
    • 不透水表面分数 (ISF)
    • 粗糙度元素高度 (HRE)
    • 还有更多！

生命周期：实验性

什么是通用函数？

通用功能是 LCZ4r 的基础，为以下功能提供必要的工具： - 数据获取：下载全球任何城市的 LCZ 地图 - 数据处理：计算面积、提取参数 - 数据可视化：创建可供发布的 LCZ 地图

📺 教程视频

观看有关 QGIS 中 LCZ4r 一般功能的详细教程：

📋 通用功能概述

QGIS 处理工具箱的 LCZ4r 通用函数 部分提供以下函数：

📥 下载 LCZ 地图

从全球数据集（世界、欧洲、美国）或 LCZ 生成器平台下载 LCZ 地图

✂️ 剪辑 LCZ 地图

将 LCZ 地图剪辑到您的城市或自定义感兴趣区域 (ROI)

🗺️绘制 LCZ 地图

使用可自定义的颜色和标签可视化 LCZ 地图

📐计算LCZ面积

计算您研究区域中每个 LCZ 类别的区域统计数据

📊 获取 LCZ 参数

提取每个 LCZ 的城市冠层参数（SVF、ISF、HRE 等）

🎨 绘制 LCZ 参数

可视化参数图（例如，天空视角系数、粗糙度长度）

🚀 开始使用

先决条件

在使用通用功能之前，请确保您拥有：

  1. LCZ4r 安装在 QGIS 中（参见 安装指南)
  2. 已安装并配置处理 R Provider 插件
  3. 互联网连接用于下载 LCZ 地图（首次使用）

可用数据源

来源 覆盖范围 功能
全球 LCZ 地图 全球 lcz_get_map()
欧洲 LCZ 地图 欧洲 lcz_get_map_euro()
美国 LCZ 地图 美国大陆 lcz_get_map_usa()
LCZ 发电机 自定义城市 lcz_get_map_generator()

🗺️ 分步教程

第 1 步：下载 LCZ 地图

1 下载您所在城市的 LCZ 地图

  1. 在处理工具箱中，导航至 R → LCZ4r General Functions
  2. 双击下载 LCZ 地图
  3. 输入您的城市名称（例如“圣保罗”、“巴黎”、“东京”）
  4. 选择数据集（全球、欧洲或美国）
  5. 单击运行

输出：您所在城市的 LCZ 分类栅格图层将添加到您的 QGIS 画布中。

LCZ map of São Paulo

示例：巴西圣保罗 LCZ 地图

第 2 步：可视化您的 LCZ 地图

2 定制和可视化

  1. 双击 绘制 LCZ 地图
  2. 选择您下载的 LCZ 地图图层
  3. 自定义颜色和标签（可选）
  4. 单击运行

输出：可发布的 LCZ 地图，具有正确的图例和配色方案。

步骤 3：计算 LCZ 面积

3 计算面积统计

  1. 双击计算 LCZ 面积
  2. 选择您的 LCZ 地图图层
  3. 单击运行

输出：显示每个 LCZ 类别的面积（平方公里）和百分比的表格：

LCZ级 面积（平方公里） 百分比
紧凑型中层 45.2 45.2 12.3%
开扬低层 78.5 78.5 21.4%
茂密的树木 32.1 32.1 8.7%
… … …

步骤 4：提取城市冠层参数

4 检索 LCZ 参数

  1. 双击获取LCZ参数
  2. 选择您的 LCZ 地图图层
  3. 选择感兴趣的参数（例如 SVFmean、BSFmax、HREmean）
  4. 单击运行

输出：包含每个网格单元选定参数的栅格堆栈。

可用参数：

代码 参数 单位
SVF 意思是 天空视角 [0-1]
BSF 意思是：建筑表面分数 [%]
ISF 意思 不透水表面分数 [%]
HRE 意味着 高度粗糙度元素 [米]
z0 粗糙度长度 [米]

第 5 步：可视化参数图

5 绘制 LCZ 参数图

  1. 双击 绘制 LCZ 参数
  2. 选择参数栅格（来自步骤 4）
  3. 选择要可视化的参数（例如 SVFmean）
  4. 单击运行
Sky View Factor map

示例：天空视野系数地图显示天空能见度有限的区域（紧凑城市地区的 SVF 较低）

💡 高级提示

使用 LCZ 生成器映射

对于全球数据集中未涵盖的城市：

  1. 参观 LCZ发电机平台
  2. 搜索您所在的城市或上传您自己的训练区
  3. 复制提交ID
  4. 使用 从生成器下载 LCZ 地图以及 ID

自定义感兴趣区域 (ROI)

分析特定区域：

  1. 在QGIS中创建一个多边形图层（您感兴趣的区域）
  2. 将剪辑 LCZ 地图与您的 ROI 图层一起使用
  3. 地图将被剪切到您的确切研究区域

保存您的结果

所有函数输出： - 栅格图层：自动添加到 QGIS 画布 - 表格：显示在结果查看器中（可以导出为 CSV） - 绘图：在 QGIS 界面中显示

📊 示例工作流程

以下是典型城市气候研究的完整示例工作流程：

# 1. Download LCZ map for Berlin
lcz_map <- lcz_get_map(city = "Berlin")

# 2. Calculate area distribution
lcz_areas <- lcz_cal_area(lcz_map)

# 3. Extract parameters
lcz_params <- lcz_get_parameters(lcz_map)

# 4. Visualize Sky View Factor
lcz_plot_parameters(lcz_params, iselect = "SVFmean")

🔧 故障排除

问题 解决方案
地图未下载 检查互联网连接；尝试替代数据集
缺少 LCZ 课程 确保城市位于数据集覆盖范围内
处理速度慢 降低空间分辨率或研究区域大小
参数提取失败 验证 LCZ 地图具有有效值 (1-17)

📚 更多资源

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