城乡生态环境当前正面临着重要考验。不断增长的人口数量,不断加剧的城市化及工业进程都对生态环境产生了巨大影响,同时也对人类自身健康构成了威胁。鉴于当前的紧迫形势,对城乡生态环境进行科学的监测、分析与管理十分必要。与传统的实地采集数据等环境研究方法相比,遥感在生态环境研究领域具有许多优势,是生态环境研究的理想工具。作为遥感的一种类型,热红外遥感由于可记录发射辐射信息、可绕过小障碍物以及不需借助光源等特点,具有其独特的优势。大气和空间分辨率是影响热红外遥感的两个重要因素。因此,本文在较低的距地高度下,以较近的距离进行观测(观测距离波动范围为4.3 m–600 m),从而降低大气所产生的影响,并获取具有超高分辨率的热红外遥感数据。基于超高分辨率热红外遥感,本文运用文献研究法、实验研究法、比较分析法、统计分析法、跨学科研究法、可视化方法以及计算机编程和其他图像处理方法开展了相关研究。由于研究并非针对同一对象开展,为了更好的体现研究对象的代表性,本文分别对中国广州城区与郊区的区域热环境、哥斯达黎加圣塔罗萨国家公园一处热带森林的冠层温度以及新加坡Gardens by the Bay的Cloud Forest区域型生态墙体进行了监测与分析,主要研究工作如下:(1)运用热红外相机在地面高处对城市下垫面进行观测,与接触法同步测量下垫面温度。选取草地、水泥地面、地砖和透水砖等四种下垫面,从相关性,温度差异及其百分比,差异显著性等角度对两种温度进行对比,从而对近地热红外遥感测温结果进行分析与评价。(2)运用无人飞艇搭载热红外相机,对广州城区和郊区进行低空观测。基于所获取的热红外遥感图像,分别利用典型剖面分析法和整体分析法从不同角度分析研究区域内及区域间的温度分布规律及热环境状况,并运用城市地表热岛强度、热场强度指数和相对地表辐射温度三个卫星遥感监测指标对区域热环境进行评价。(3)运用无人机搭载热红外相机和多光谱相机,对哥斯达黎加圣塔罗萨国家公园一处热带干燥森林进行低空观测。基于多光谱数据的分类结果,提取出不同类别的热红外图像,分析其空间分布及温度分布特征,研究藤蔓植物寄生树木区域与无藤蔓植物寄生树木区域的冠层之间是否存在温差以及差别是否显著。(4)运用热红外、多光谱和高光谱相机,对位于新加坡Gardens by the Bay的Cloud Forest区域型生态墙体进行观测。分析不同位置及环境下的生态墙体附着植物温度与NDVI的分布特征及相关关系,并运用“三角分析法”研究附着植物的水分含量,建立一个快速、逻辑清晰的生态墙体监测方法。本文针对所研究的城乡局部生态环境中存在的一些问题,开展了监测与分析研究,填补了部分知识空缺,获得若干研究成果,具有一些创新之处,对城乡局部生态环境的研究进行了推进和拓展,也为该领域的研究提供了一些参考。