Risk assessment for climate justice in Milan: definition of GIS-based model for mapping green infrastructure, urban heat islands and their impact on vulnerable age groups

In a world of rapid urbanisation and increasing global warming, Urban Heat Islands (UHIs) are posing as a hazard to public health, especially for vulnerable age groups. Given Milan's high urbanisation and scattered green infrastructure, Nature-Based Solutions (NBS) present a successful way to reduce the UHI effects while boosting urban resilience. Geographic Information Systems (GIS) can help the targeted implementation and planning of NBS in urban areas. This research project wants to develop a GIS-based model to overlap data about green infrastructure, UHI and density of vulnerable age groups in Milan. The aim is to understand the urban areas with an ongoing trend in growing population density of vulnerable age groups. A comprehensive literature review highlights the benefits and challenges of NBS, emphasizing their role in reducing surface temperatures, improving thermal comfort, and supporting public health. Land Surface Temperature (LST) maps using remote sensing are developed to identify spatial patterns of heat intensity and vegetation coverage in Milan. These are overlaid on demographic maps, derived from Nuclei di Identità Locale (NIL), to highlight the areas where vulnerable groups (children between 0 and 5 years old and elderly over 65 years old) are most at risk. The analysis identifies an UHI hotspot in Milan, characterized by high temperatures (more than Milan’s average LST of 40.81°C), low vegetation cover, and vulnerable population. These data are elaborated in a GIS environment through maps reporting UHI intensity on the hottest day measured in 2024 (31st of July), the green infrastructure in every NIL and the population density trend between 2020 and 2030.

In un mondo caratterizzato da una rapida urbanizzazione e dal crescente riscaldamento globale, le Isole di Calore Urbano (UHI) rappresentano una minaccia per la salute pubblica, soprattutto per le fasce di età più vulnerabili. Considerata l’elevata urbanizzazione di Milano e la distribuzione frammentata delle infrastrutture verdi, le Soluzioni Basate sulla Natura (NBS) costituiscono un approccio efficace per mitigare gli effetti delle UHI e rafforzare la resilienza urbana. I Sistemi Informativi Geografici (GIS) possono supportare la pianificazione e l’implementazione mirata delle NBS nelle aree urbane. Questo progetto di ricerca mira a sviluppare un modello basato su GIS per sovrapporre i dati relativi alle infrastrutture verdi, alle UHI e alla densità delle fasce di età vulnerabili a Milano. L’obiettivo è individuare le aree urbane caratterizzate da una tendenza all’aumento della densità di popolazione vulnerabile. Una revisione della letteratura evidenzia i benefici e le sfide delle NBS, sottolineando il loro ruolo nella riduzione delle temperature superficiali, nel miglioramento del comfort termico e nel supporto alla salute pubblica. Vengono sviluppate mappe della Temperatura Superficiale del Suolo (LST) utilizzando il telerilevamento per identificare i modelli spaziali di intensità del calore e la copertura vegetale a Milano. Queste mappe sono sovrapposte a dati demografici derivati dai Nuclei di Identità Locale (NIL), per evidenziare le aree in cui i gruppi vulnerabili (bambini tra 0 e 5 anni ed anziani sopra i 65 anni) sono maggiormente a rischio. L’analisi individua un hotspot di UHI a Milano, caratterizzato da temperature elevate (superiori alla media LST di Milano, pari a 40,81°C), scarsa copertura vegetale e alta presenza di popolazione vulnerabile. Questi dati vengono elaborati in ambiente GIS attraverso mappe che riportano l’intensità delle UHI nel giorno più caldo misurato nel 2024 (31 luglio), le infrastrutture verdi presenti in ogni NIL e la tendenza della densità di popolazione tra il 2020 e il 2030.