城市化是人类发展进程中不可避免的阶段。城市基础设施不断完善的同时,城市内部空间承受着局部温度逐渐升高的环境恶化问题。高楼层、高密度建筑物的聚集出现,导致城市地表覆盖类型与结构改变,从而太阳辐射与城市地表间辐射传输过程复杂多变。由此,城市内部空间气候区特征发生变化,城市热环境问题日益显著,影响了城市可持续发展与城市居民生活的热舒适度。现有研究多以城市尺度或街区尺度分析建筑物形态布局对城市热环境影响研究为主,然而对两种尺度联合探讨建筑物结构与城市热环境关系的研究较为有限。而随着城市热环境影响因素研究越来越深入,综合城市尺度可获取较大空间范围的优势和街区尺度可获取连续时间数据的优势,探究城市与街区尺度的建筑形态与热环境关系的尺度效应能够有效增加数据源,并能够详细探讨高异质性城市结构的热环境时空分布特征。考虑到天空可视因子（SVF）是描述建筑物三维形态与量化短波辐射吸收和长波辐射释放的关键参数,因此本文重点研究城市SVF与城市热环境相关关系的时空特征。本文采用遥感影像、实地测量与统计分析结合的方式,首先在城市尺度,分析了北京城区五环路以内区域的四季与日夜地表温度以及城市SVF的分布特征。同时,根据研究区内环路特点,对不同环路间SVF与地表温度（LST）进行了相关性分析。此外,选取不同高度建筑物分析SVF与建筑阴影占比（BSR）对LST的协同影响。其次在街区尺度,构建10类居民区与商业区建筑场景,分析每个场景不同时刻SVF与LST的关系,以及BSR与建筑表面温度（BST）的关系,并选取建筑布局不同的建筑场景分析SVF与BSR与LST的协同关系。最后,选取相同时刻对比城市与街区尺度SVF与LST关系的异同。同时,根据两个尺度的不同建筑场景,分析SVF对BSR影响的不同,以及SVF与BSR对LST共同影响程度的差异。主要研究结论如下:（1）在城市尺度上,天空可视因子与地表温度在春冬呈正相关,夏秋呈非线性关系;夜间显著负相关,日间呈先增后减的二次相关。不同平均高度的建筑场景中,天空可视因子与建筑阴影占比对地表温度的影响因场景不同而存在差异。本文利用建筑矢量数据和半球模型得到了北京市五环范围内的建筑天空可视因子分布。同时利用Landsat8与ASTER数据获取了不同季节与日夜间LST数据。通过数理统计分析发现,春季和冬季的LST随SVF的增加而升高;夏季和秋季的两者关系并非单一正相关,存在LST最低值。在平均温度较高的夏季,当建筑SVF为0.3-0.5之间时,能够有效缓解城市热环境。白天SVF与LST之间存在非线性关系,在SVF为0-0.6区间内,LST随SVF的增加而升高,在SVF为0.6-1区间内,LST随SVF增加而降低;夜间SVF与LST呈显著负相关关系。冬季建筑的平均阴影比最大,当SVF为0.6时,多层和中高层建筑的平均阴影比最大。阴影面积越大,地表温度越低,阴影的降温效果对SVF-LST关系有一定影响。（2）在街区尺度上,10类建筑场景模型的天空可视因子与逐小时地表温度的关系存在正相关、负相关两种关系,建筑阴影占比对地表温度影响存在时间差异,天空可视因子对地表温度的作用强于建筑阴影占比。根据北京城区居住区与商业区建筑形态,共构建10类建筑场景,利用ENVI-met微气候模型计算SVF与BST参数,通过相关性分析可知,10点到17点随着SVF增加,LST升高;18点到次日9点因夜间主要是散热过程,随着SVF增加,LST降低。10点与18点是SVF与LST关系正负关系的过度时刻。其次,日出时刻,BSR为一天内最大时刻,但因太阳辐射较弱,BSR对温度的降温作用并不明显,建筑方向的排列方式对BSR与温度的关系影响较大。日间SVF与BSR对温度的协同作用,在7点时,BSR与温度的关系不明显,主要是SVF对温度有影响;14点时,日间SVF较小区域温度较低除了吸收太阳辐射减少,还因建筑阴影的存在使得温度较低。BSR与BST关系可知内部墙体可以产生多于外部墙体的阴影,其中东西墙体的遮蔽作用对温度的降低较为明显。（3）城市和街区尺度的天空可视因子与地表温度关系的差异性夜间小于日间,街区尺度的逐小时温度数据可以弥补遥感数据周期较长的局限。BSR与LST、SVF独立关系及BSR联合SVF联合对LST的影响关系在街区尺度更为明显。利用（1）和（2）的统计结果进行对比分析发现,在夜间城市和街区尺度SVF与温度的关系相同,均为负相关关系。在日间,两个尺度的SVF与温度关系大致为正相关关系,随着分辨率升高,两者的正相关关系更为明显。其次,街区尺度的四个建筑场景中随着SVF增加BSR减少;城市尺度的三个试验区中BSR小于街区尺度且与SVF的关系不明确。街区尺度的统计结果SVF较大,BSR较小时,温度较高;而城市尺度的统计关系不明显。