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城市热岛效应(Urban heat island effect)是城市生态的重要表现之一,其造成的城市内部高温,严重威胁居民身心健康,同时会造成城乡气压差,引起空气环流,导致城市地区污染物不易扩散,加重城市内部污染;同时还会使城市耗能增多,总体而言对城市居民及生态的影响弊大于利。热带滨海城市由于受地理位置及海洋气候影响,且近几年来由于海口区域土地开发、填海造岛等,使热岛效应产生因素呈现出特有的多因素关联性,对下垫面结构及生态环境造成重要影响,有待对其进一步研究。地表温度反演算法是研究城市热岛效应的关键点,通过对常见热岛效应反演算法的综合分析,选取辐射传输方程法、Landsat TM/ETM+单窗算法、TIRS10单窗算法和普适性单通道算法作为研究区域反演算法,并选取2015年海口地区Landsat 8影像验证反演精度,得到四种算法的地表温度分布图,并与该地区星上亮温和当天实际气温进行比较,结果表明TIRS10单窗算法更适合作为研究区域反演算法:为方便地温反演的动态监测,本文还设计了地表反演系统,并结合ENVI、ArcGIS完成研究的所有处理工作。分别以2013、2015、2017年三个时相海口区域Landsat 8 OLI/TIRS数据进行地表温度反演,从空间分布上看,该地区热岛效应很低,最高只占总区域的0.49%,主要集中在市中心区域,但随着年份的增加,热岛地区呈辐射增长趋势,且在2017年多出两个由人工填岛造成的热岛区域;并对同一年、不同月份进行对比分析,结果表明夏季热岛效应比冬季略高,2013年10月份比12月份高出0.034%;通过对研究区特征区域分析,表明合理的城市规划有助于缓解或减少热岛效应的扩张。进一步从植被覆盖、水体指数、距海岸线距离和不透水表面四种影响因子对该区域热岛驱动机制进行多维度、多层次的研究,通过空间采样建立地表参数与地表温度的回归方程,结果表明植被覆盖与水体指数与地温呈负相关关系,当NDVI(归一化植被指数)平均每增加0.1,研究区域地温下降1.17℃,MNDWI(归一化差异水体指数)平均每增加0.1,地温降低0.79℃;距海岸线距离与地温呈不明显的负相关关系;不透水表面与地温呈正相关关系,NDISI(归一化不透水面指数)平均每增加0.1,地温增加4.6℃。通过对海口地区城市热环境成因、分布和影响因素的研究,提出了缓解城市热岛效应的几点建议,为城市建设及制定相关政策提供辅助作用。