为了全面精确的研究粤港澳大湾区近二十年城市热岛效应发展及其演变模式,本文基于MODIS与Landsat系列数据,消除时间不同、天气差异的影响,生成覆盖大湾区的中高分辨率地表温度数据。继而通过伪不变特征法对多时相地表温度数据进行正规化处理,划分热岛强度等级,分析粤港澳2000～2015年整体与局部的热岛效应变化。又结合了土地利用分类数据,分别从整体与局部讨论土地利用与城市热岛变化关系,分析粤港澳城市热岛效应变化模式。(1)粤港澳大湾区全覆盖遥感影像的融合拼接。文章在2000-2015年内选取4个时间段,分别获取研究区与4个时段尽可能相近的Landsat影像和MODIS温度产品。基于融合模型融合MODIS LST与Landsat LST,将不同时相的多幅Landsat LST合成为具有统一特定时相的LST影像。再对合成的LST影像进行镶嵌处理,获得了准确、较高分辨率的4幅粤港澳LST成果。通过成果评价,证明合成的粤港澳大湾区高分辨率LST成果是合理有效的。(2)多时相遥感地表温度图像正规化与热岛分级。选用伪不变特征法对粤港澳LST成果进行多时相遥感地表温度图像正规化,使多时相图像具有相同的辐射尺度(或辐射分辨率)。然后,对正规化后的LST图像分别以均值-标准差设置分割点,将热岛强度等级划分为6个级别:低温区、次低温区、中温区、次高温区、高温区和特高温区。并统计了4个时期的热岛强度等级面积及比例。(3)粤港澳城市热岛效应时空演变分析。首先,计算4个时期粤港澳整体以及区域的热岛比例指数,分别分析整体与区域的热岛效应时空变化。可知,粤港澳地区在4个年份中,整体的热岛现象呈先逐渐严重(2000～2010),后稍微减缓的变化趋势(2015);粤港澳2000～2015年的热岛现象区域变化大体呈现围绕着珠江、从珠江东岸逐渐往中心转移、再往珠江西岸扩张的趋势。然后,基于研究区4个时期的土地利用变化数据,分析土地利用的时空变化特征,以此为基础,分析粤港澳城市热岛效应变化模式。发现了区域间热岛效应的相互带动作用、交融与吸收作用。发展越快、变化越大的区域,该特点尤其显著。城市热岛效应具备区域分异特征的同时,也具备更为复杂的区域间相互作用。而土地利用类型的变化,是这些不同特征与相互作用的重要内在驱动力之一。本文通过研究,详细的论述了粤港澳城市热岛效应变化模式,对粤港澳大湾区城市经济可持续发展提供指导意义,并对大湾区生态环境遥感监测体系的建设提供决策支持。