我国自80年代改革开放以来，伴随着社会、经济的不断提升，城市建设以前所未有的速度迅速发展，但随之而来也出现了诸如城市热岛、环境噪声等城市问题，这些问题的出现，大大降低了居民生活质量，甚至影响到了居民健康。本文以地处我国中部的山西省太原市为研究区域，利用GIS技术、遥感技术、实地测量、深度学习模拟分析等，对城市及居住区室外热环境和声环境的影响因素和改善措施进行了深入系统研究。　　城市及居住区热环境研究。选取夏季两个时相的Landsat8遥感影像，结合同期MODIS遥感数据，采用本人提出的适用于Landsat8热红外波段的地表温度反演劈窗算法，对太原市城区的地表温度进行了反演。在此基础上，对地表温度进行了空间分布结构分析，利用本人提出的考虑空间聚集效应的城市热岛效应强度指数，评估比较了不同地区、不同时相的城市热岛效应强度。结果表明，就太原市市区总体而言，两个时相的地表热环境高温分布虽然没有出现大片集中的高温聚集热岛现象，但有很多高温小斑块出现在太原市城区范围，对于居住区而言，高温聚集现象比较明显。利用Landsat8多光谱数据，提取了两个时相太原市城区的植被覆盖和不透水面覆盖，在此基础上，研究了地表温度与植被覆盖、不透水面覆盖之间的相关关系。计算结果说明城市地表温度与植被覆盖度和不透水面覆盖度分别呈显著的负相关和正相关。　　对太原市8个样本居住区两个时相的地表热环境进行了分析。结果表明，居住区的热环境优良与其局部热环境和内部地表空间结构有着密切的联系。如果附近紧邻大型集中规模绿地或水体，通过局部空气对流，可以有效降低居住区温度，如果绿化率低，硬化地面率高，再加上建筑密度大，就会出现局部性热岛现象，使居住区内部出现高温聚集斑块。同时，利用实地测量数据对遥感反演温度进行了对比验证，验证结果表明遥感反演结果与实测结果基本一致。在居住区气温与住区各项指标相关性分析中，发现居住区平均气温与绿地率有比较显著的负相关关系、与建筑密度有较强的正相关关系，与其他各项住区指标与气温相关性不大。此外，还就居住区环境舒适度进行了问卷调查，经过对调查问卷的分析可得出：空气温度、太阳辐射和绿化覆盖率是影响居民主观热感觉的主要因素；人们对住区热环境的热舒适度感与绿化率及绿地布置方式有关。因此增加居住区的住区的水体面积和绿化覆盖率，会影响居住区内的空气温度和空气湿度，调节住区内的微环境，从而可以使热环境得到一定改善。　　本文还利用最新人工智能技术——深度学习、GIS和遥感技术，对太原中心城区范围地表热环境改善进行了改善措施模拟分析。模拟结果表明：在增加绿地总规模一定的前提下，效果最好的改善措施是以大中小三类规模组合的公园绿地布局方式；一般情况而言，圆形和正方形绿地斑块降温效果最佳，三角形形状的绿地斑块改善效率最低等结论。在对模拟结果分析的基础上，对城市及居住区热环境改善措施提出了建议。在主城区热环境改善规划方面，首先，在主城区现状用地及生态环境的空间格局上，营造“一环、一轴、双楔、多廊、多点”的多层次网络的降温规划体系；第二，合理规划，以主城区外围增加楔形绿地形式，建立生态廊道系统，与城市外围生态腹地相连，把城市外围凉风引入城市内部；第三，通过科学合理的旧城改造规划和实施，以小型绿地斑块形状为主，适当增加绿地覆盖，打散现状热岛斑块，有效改善城市旧城区热环境；第四，通过在城市主城区以大中小组合形式增加公园绿地，构建城市凉岛，有效缓解城市热岛的同时，给居民提供休憩、度假场所；第五，通过改变现有绿地单体几何形状和科学合理的绿地群体布局，充分发挥绿地在缓解城市热岛中的系统综合作用；第六，通过立体绿化，如屋顶绿化和墙面绿化等，达到不增加绿化用地的前提下，有效增加绿化覆盖率，有效改善居住区内部热环境和生活环境。　　对居住区声环境的研究，根据两种分类方法选择样本居住区进行实测，共12个临街住区，48个样本点，定量研究太原市城市快速路、主干道和次干道交通噪声对相邻住区的临街建筑的临街侧、背街侧和住区内部环境噪声的影响程度。通过对实测数据统计分析，结果表明：太原市交通噪声快速路与主干道噪声级普遍超标，次干道噪声基本在噪声规范规定的限制范围内。住区环境噪声情况也不乐观，主观问卷调查中71％的居民都存在被噪声干扰的情况。声源的相关性分析表明：快速路交通噪声是与其毗邻居住区的主要噪声源。临近城市主干道和次干道的住区噪声源构成比较复杂，相邻道路的交通噪声并不是主要噪声源。在分频声压级方面，以城市快速路中、低频噪声影响程度最高。所以，居住区声环境受到相邻道路交通噪声影响，防治城市快速路交通噪声是重点，主干道和次干道交通噪声也不能忽视。　　本文从噪声源、传播途径两个层面对居住区声环境的改善措施进行了分析。基于交通噪声源的控制策略：提出城市综合道路交通规划、提倡“绿色交通”理念；控制车辆及路面噪声；运用一些交通管制措施等。通过对噪声传播途径的降噪策略：提出控制住宅建筑与道路之间的距离；有效设置绿化带；在道路与住区间插入防噪屏障；合理规划居住区各项要素，降低人为活动噪声影响等。针对太原市居住区声环境现状，分临快速路、临城市干道两大类，对邻快速路的住区主要采用多孔沥青的降噪路面、绿化土堤、下沉式道路、增设建筑临街的方式，以 Cadna/A模拟为途径，分别对邻快速路的四个住区进行了采取措施后的声场模拟。对临城市干道的住区声环境进行了实例措施分析，并对两个住区进行了采取相应措施后的降噪模拟。对于低频噪声的特殊性，以及低频交通噪声对临街住区的危害性，提出降低低频交通噪声影响的策略等。　　对于兼顾温降噪功能的措施，本文提出一种住区绿地布局模式，数量上满足一定的居住区绿地率要求，表现形式上呈现为，并以太原市一住区为例，分别进行了增设绿地之后的居住区热环境和声环境的模拟研究，结果表明，“中心绿地+周边绿带”格局在热声环境两方面都得到了改善环境。　　随着对城市空间有效利用的发展和国家政策的推进，开放性住区建设已成必然。本文探讨了开放性住区新模式下住区的热、声环境的变化。并提出住区开放后并不会增加城市热岛强度，而且在满足一定条件时，甚至可能有助于夏季的降温。声环境方面认为道路上的交通噪声增加势必会对住户及周边环境产生影响，但应该遵循“大开放小围合”的观点，利用构建丰富完整的临街商业建筑，或者利用本人提出的一种新型复合外墙“生态景墙”，来为住区组团形成围合式布局，营造住区组团内部的安静空间。