在科学研究中，传统学科的研究领域已日见狭窄，而边缘交叉学科的发展如雨后春笋，已成为现代科学发展的重要力量。本文避开以往热岛效应研究论文的片面性，从更广泛的角度着手，用工程热物理学的研究思想和方法，对城市热岛的产生和发展原因做了比较系统的研究和论述。并说明城市热岛对全球气候恶化的影响。本论文主要在以下几个方面与以往热岛效应研究文章不同，对城市热岛的产生和发展，做了大量具有特色的研究工作： 1、在城市热岛的研究工作中，首先提出4S系统技术的研究与应用，并论述说明4S系统技术的组成结构。说明在热岛效应的研究过程中，如何运用4S系统技术；以及用科学的手段和研究方法，来研究城市热岛效应与社会经济运行模式之间的内在联系。 2、运用形象的图示、三因素对比法和辐射定律分析法，论述说明温室气体的人为排放，对热岛效应的影响。以及在有无温室气体作用下，热岛效应温度场变化的特点；和城市热岛对城市乃至全球环境的破坏和影响及其解决方案。 3、用原子核热反应能的当量对比法，说明现代人类生活对热能的依赖和城市生活中过多的热能释放，对城市热岛的形成和全球环境恶化的影响。在利用遥感技术研究城市人口分布密度和热岛强度之间密切关系的数学模型的数值表达上，做了初步的研究和探索。 4、首先在国内完整系统地论述人类对城市水环境以及城市下垫面的蒸发力与水对气温的调节作用的破坏，是造成城市热岛形成的客观因素，。 5、在城市下垫面物理性质的研究中，首先引进了热惯量这个特性参数，来分析城市下垫面材料性质。并通过对城市下垫面的实地观测，研究获得城市下垫面的温度和辐射力的数值计算模型，为城市气候的数值预报提供了有参考价值的初始条件计算方法。论证说明现代城市下垫面材料的热力和动力性质，是城市热岛形成的要素之一。 6、通过结论和展望，提出本文对未来城市热岛效应的研究和发展方向认识，以及在研究和消除城市热岛效应现象产生的工作中，所应采取措施和方法的思考。 在国内首先系统全面地论述了城市热岛的产生机理。从而为研究解决和消除热岛效应的影响，奠定了理性认识的基础。