了解城市的空间增长对于积极规划和可持续城市化至关重要。卡拉奇是巴基斯坦面积最大、人口最稠密的特大城市,在过去几十年中,卡拉奇的城市核心区,郊区和乡村的建设用地都经历了巨大的增长。在本研究中,卡拉奇的土地利用/土地覆盖（LULC）图像利用1990年、2000年、2010年和2020年的陆地卫星数据和谷歌地球引擎云平台的随机森林算法进行分类。土地利用/土地覆盖分类图以及城市蔓延矩阵技术被用于分析城市蔓延的地理格局和趋势。为探索城市景观变化,六种土地利用类型,即一级城市核心区、二级城市核心区、郊区边缘区、分散聚落、城市开放空间和非城市区域。利用CA-Markov模型预测了2030年LULC的未来情景。研究发现,建设用地面积以相当不可预测的方式扩大,以占用农业用地为代价。红树林、草地和灌木林的增加证明了造林计划在提高研究区域植被覆盖率方面的有效性。对城市景观变化的调查显示,主要城市核心区从核心区扩展而来,即中部、南部和东部地区,并于2020年在马尔出现了一个新的城市次要核心区。CA-Markov模型显示,城市建成区总面积可能从2020年的584.78平方公里增加到2030年的652.59平方公里。LULC变化的时空格局和城市热岛的影响因素有助于缓解气候变暖加剧的热应激,增强与热相关的城市恢复力,从而有助于实现可持续发展目标。地表城市热岛（SUHI）影响与土地覆盖变化特征之间的关联已被广泛调查,但由于缺乏数据一致性,热带城市对其了解仍然很少。本研究的第二部分重点探讨了热带城市卡拉奇的土地利用-土地覆盖变化及其对城市热环境的影响。使用陆地卫星图像来估算2000年至2020年五个时段的地表温度（LST）。利用陆地卫星LST数据对地表城市热岛强度（SUHII）进行了量化。通过地理加权回归（GWR）和相关分析,分析了土地覆盖组成与地表温度之间的关系。结果表明,在2000-2020年期间,建成区和裸地区域的地表温度最高,植被向裸地的变化导致了地表温度的增加。相关分析表明,归一化差异建筑指数（NDBI）对LST的影响起主导作用。GWR分析揭示了土地覆盖组成与SUHII之间关联的空间变异。同时研究发现大面积中、高密度植被公园在调节热环境方面发挥了重要作用,而城市核心区分散的植被斑块与地表温度关系不大。事实证明,利用遥感、地理信息系统和城市蔓延矩阵调查高速发展城市中的城市蔓延现象及城市热环境的影响是十分有效的方法。这些结果提高了我们对城市热岛时空变化及其与研究区域土地利用-土地覆盖特征的关联的认识,从而可以为适应性土地利用规划提供信息,以缓解城市热岛效应对可持续城市增长的影响。