土地利用/土地覆盖变化(LUCC)逐渐成为全球环境变化研究的热点问题之一。城市化及其影响下的土地利用/覆盖变化对全球气候变化产生的影响正成为科学家争论的焦点问题。基于观测站点判断，一种观点认为城市化以及影响下的土地利用/覆盖变化对不同程度地对地表增温产生影响;另一种观点认为大尺度的全球气候增温并非城市化所导致。上述问题的解决有待于对城市化过程在局地、区域以及全球尺度产生的地表增温效应的地球物理过程机理的深入研究。准确监测和评估城市化过程对不同时空尺度城市热岛效应强度以及区域地表增温的影响成为当前研究的重要科学前沿问题。　　 地表热通量遥感反演模型是定量研究地表热量收支的重要手段，被广泛应用于植被、土壤等覆盖类型区域地表热通量与水热平衡参数反演。但是，由于城市地表物质能量的复杂性，从物理学角度，基于热量收支平衡原理对热岛强度及其形成影响因素的研究仍处于起步阶段。　　 本研究选择北京市为实验区，应用LandsatTM卫星热红外遥感数据，采用PCACA模型以及理论定位算法，对城市地表热通量的相关参数进行反演，进而分析城市下垫面不同土地覆盖类型对地表热通量以及能量平衡的影响。结果表明，PCACA模型应用于城市区域地表通量估算是可行的。这种算法可以大大减少在下垫面结构复杂的城市区域进行地表热通量估算时所需的参数，有效降低研究结果的不确定性。研究发现，城乡不同地表覆盖类型对地表热通量影响显著。在同一外在气象气候条件下，城乡不同下垫面波文比存在着显著的规律性与区域差异。城市人工建筑用地具有较高的显热通量以及较低的潜热通量;而城市中绿地比例较高的地区则具有较低的显热通量和较高的潜热通量。城市扩展过程引起的人工建筑硬化不透水地表的增加，会加大城市地表显热通量和波文比，引起城市地表的升温，这是城市地表温度产生高低差异的重要机制。