Durante la rápida urbanización, la deterioración del microclima ambiental a través de eventos como la contaminación por neblina y las olas de calor ha ocurrido continuamente en las ciudades, lo que afecta en gran medida el entorno de vida, las actividades productivas y la salud de los residentes urbanos. Por lo tanto, es particularmente necesario explorar métodos para controlar y optimizar el microclima urbano. En este documento, basado en el mecanismo del efecto de la estructura espacial urbana a nivel de calle sobre la distribución de partículas atmosféricas, se construyó un sistema de indicadores que puede emplearse para describir y cuantificar de manera integral la estructura morfológica urbana a nivel de calle desde ocho aspectos: la morfología espacial de los valles de las calles, la intensidad del uso y desarrollo del suelo, la estructura geométrica de los edificios, la inhomogeneidad de los edificios, la rugosidad de la superficie subyacente, la distribución de paisajes ecológicos, la morfología del paisaje arquitectónico en 3D y el potencial de ventilación. Además, utilizando imágenes de teledetección por satélite y mapas temáticos vectoriales de Shanghái, se cuantificaron los factores indicativos aplicando técnicas de SIG. El mecanismo intrínseco de la influencia de la morfología urbana sobre la difusión y el transporte de partículas atmosféricas fue analizado de manera integral combinando métodos estadísticos y algoritmos de minería de datos, y se identificaron ocho factores dominantes clave que pueden considerarse para mejorar las condiciones de ventilación urbana y ayudar a controlar la contaminación del aire urbano, a saber, la intensidad del uso del suelo, la resistencia del dosel urbano, la cobertura vegetal, la tasa de congestión espacial, la porosidad integral, la relación altura-área de piso bruto, la densidad de edificios y la relación promedio del volumen de los edificios. Así, de acuerdo con los resultados del análisis cuantitativo para varias combinaciones de los factores dominantes, se propuso una estrategia de optimización espacial a nivel de calle que puede ayudar a mejorar la calidad del aire urbano en términos de identificar las vías a través de las cuales los elementos espaciales urbanos afectan la distribución de partículas, es decir, controlando el proceso de desvío de flujo de fuente-convergencia de flujo.