我国城市化和工业化发展迅速,城镇化推进的同时,城市建成区的面积逐渐增多,水体、植被等自然景观减少,随之产生城市热岛效应。沈阳市是东北地区重要的枢纽城市,近年来城市热岛问题较为突出。水体是城市的冷源,在调节生态环境中发挥重要作用,能有效的缓解城市热岛效应。应用遥感技术研究水体对热岛效应的缓解作用,量化缓解能力,对城市合理规划布局有重要意义。本文以沈阳市市辖区为研究区域,选取2000-2017年的五期Landsat影像数据,预处理后利用大气校正法反演研究区地表温度,选择均值-标准差法划分热岛等级,分析近二十年沈阳市热岛效应的时空变化规律。采用基于CART算法的决策树分类方法获取分类规则提取土地覆被变化情况,探究土地覆被变化与城市热岛效应的相关关系。选取典型水体斑块完成缓冲区分析,以降温范围、降温幅度和降温梯度为指标评价水体对热岛效应的缓解作用,分析水体缓解热岛效应的影响因素,探究影响因素对水体缓解热岛效应的综合作用,比较水体与植被的降温效应强弱,为宜居城市的建设、布局提供参考。本文主要的结论如下:(1)地表温度反演结果显示,2000年至2017年地表温度低值区域逐渐减少,地温呈升高趋势,到2016年约三分之二区域已呈现高温分布。热岛等级划分结果显示,时间上2000年沈阳市热岛分布区面积为819.71 km~2,到2017年增加至1150.12 km~2,增加约1.4倍。从空间分布情况来看,中心城区变动不大,热岛分布区逐渐向郊区扩展。沈阳市热岛环路分布结果显示,热岛强度从一环至四环呈现逐渐减弱的趋势,热岛分布区面积占比逐渐减小。(2)土地覆被划分结果说明,2000-2017年水体、植被面积整体呈减少趋势,建成区面积持续增加。建成区的平均地温始终高于研究区平均地温,植被与水体的平均地温均低于研究区平均地温。研究时期内MNDWI、NDVI与热岛强度间呈线性极显著负相关,NDBI与热岛强度间呈线性极显著正相关,水体对热岛效应的缓解作用较强,建成区的增加会加剧热岛效应。(3)14处水体斑块缓解热岛效应量化评价的结果显示,逐级缓冲区间的温度差值小于0.1℃时水体的平均降温范围为0.26 km,平均降温幅度为2.24℃,平均降温梯度为8.25℃/km。水体的降温范围与水面面积呈极显著正相关(R~2=0.6934,p<0.01),与水体形状指数呈显著正相关(R~2=0.4982,p<0.05),与水体周边建成区比例呈显著负相关(R~2=0.4757,p<0.05)。水体的降温幅度与水面面积呈极显著正相关(R~2=0.72,p<0.01),与水体形状指数呈显著正相关(R~2=0.4316,p<0.05),与水体周边建成区比例呈极显著负相关(R~2=0.5658,p<0.01)。水体的降温梯度仅与周边建成区比例呈显著负相关(R~2=0.4196,p<0.05)。通过增加水体水面面积、使水体边界复杂化和减少建成区覆被类型、增加其他地物覆被可以有效缓解城市热岛效应。(4)降温范围和降温幅度多元回归模型的决定系数R~2分别为0.838和0.856,通过显著性检验,利用剩余四处水体斑块进行验证,实际值与预测值的平均相对误差分别为7.36%和9.68%,可以模拟水体的降温范围和降温幅度。降温梯度多元回归模型未能通过显著性检验,降温范围和降温幅度预测值相除得到的降温梯度预测值和实际值的平均相对误差为5.1%,可以为模拟水体降温梯度提供一定的参考。(5)在四环内以市府广场为中心点构建的17个环形缓冲区中,同一级缓冲区内水体地表温度最低,降温效应较强。水体与建成区地温差值最大为8.2℃,最小为1.05℃。植被与建成区地温差值最大为3.84℃,最小为0.95℃,水体与建成区的温度差值始终大于植被与建成区的温度差值。相同外界条件下,水体与植被相比较而言,水体的降温效应更强。