随着人口在城市的集中，人类活动所造成的影响越来越严重，一方面直接作用于城市环境，更多的是通过改造城市下垫面来影响区域的物质能量流，进而影响整个生态过程。目前城市环境面临形势严峻，空气、水及垃圾等的污染都不容乐观。对大气环境而言主要问题是，不断增长的能源消耗和机动车辆加重了中国城市大气环境的负担，光化学污染和颗粒物污染替代煤烟污染成为了主要污染类型，表现为城市和区域大气环境中细粒子和臭氧浓度升高，阴霾天气频发，大气环境的氧化性和酸性增高，对城市大气环境研究提出了新的要求。　　本文选取北京市五环范围为研究区域，选用在环境安全和流行病学领域广泛应用的被动式采样器为定量监测手段，选取NO2和O3作为大气污染物的表征，分析污染物的时空分布格局，建立土地利用回归模型，绘制高精度的污染物分布图;并将景观生态学原理引入城市大气环境中，探索格局与效应之间的作用机制。研究结果以及结论如下:　　(1)利用Ogawa大气被动式采样器在2011年9月期间，采用网格随机的方法对北京市五环范围内的整体NO2分布进行了测定，其平均值为0.69mg/m3，远高于同期城市环境监测站;　　(2)利用GIS和RS建立NO2浓度与地理环境因素的相关关系，建立LUR模型，最终模型中包含5个独立的预测变量，R2=0.680。并与12个主动监测站数进行比对，其R2=0.7154;　　(3)利用LUR模型绘制的NO2浓度分布图显示，北京市秋季NO2浓度分布总体呈环状分布，南北不对称，市中心到郊区污染物呈现倒U型曲线，三环四环区域污染物浓度最高。　　(4)在以陶然亭为中心的3×3km的小尺度范围布置了49个O3采样点，结果显示，其平均浓度为0.052 mg/m3，低于国家空气质量二级标准。分析景观指数与O3浓度直接的关系显示，O3浓度与平均斑块大小、聚集度指数、不透水面比例、相似百分比等景观格局均显著相关。