本发明公开了一种基于多源数据的城市局部气候区分类方法，包括以下步骤：步骤一，获取研究区域范围内高分一号影像和城市3D建筑数据，并进行预处理；步骤二，提取用于局部气候分区的参数，包括建筑高度、建筑表面分数、归一化植被指数、植被覆盖度、可透水面分数、水体表面分数和不透水面分数，建立不同尺度的规则格网，并基于不同尺度的规则格网分别提取出对应的空间尺度的LCZ分区参数；步骤三，建立随机森林分类模型；步骤四，基于建立的随机森林分类模型，进行不同尺度的局部气候区分类；步骤五，通过目视解译和定量精度评价，选取最佳的局部气候分区尺度。本发明有效结合了两种局部气候分区方法的优点，提高了局部气候分区的精度和高效性。