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随着城市化进程的加快、城市人口急速增加和城市建设密度大幅度提升，以城市热岛效应为代表的城市热环境问题逐渐成为人们日益关注的热点。城市热岛效应不仅是气候环境的问题，同时是影响人们的身心健康、居住环境与城市可持续性发展的关键因素。自改革开放以来，我国城市扩张迅速，因此，了解和缓解城市的热环境问题迫在眉睫。 本文以昆明市的主要辖区（五华区、西山区、官渡区、盘龙区以及呈贡区）为研究区域，以2001年、2007年和2015年Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像为数据基础，探讨了3个时期土地覆盖和城市热岛效应的时空格局，分析了不同土地覆盖对城市热效应的贡献，并结合空间分析方法来分析了地表温度与地表参数之间随着土地覆盖发生变化之后而带来的空间变化;最后分析了2015年为案例的高温和低温季节热岛效应与典型的地表参数之间的关系。研究结论主要如下: 1.在2001年-2015年期间，昆明市主城区土地覆盖的最显著变化是建设用地增加和耕地减少，建设用地面积从2001年(236.45km2)到2015年(425.96km2)扩张了80.29％，而耕地面积却从2001年的652.72km2减少到2015年的309.04km2（下降52.65％）;相对地，该地区土地覆盖的次显著变化是林地增加，其面积从2001年的1007.44km2增加到2015年的1221.34km2（增加21.23％），而草地面积则呈现先减少后增加的趋势，从2001年的382.79km2降为2007年的342.88km2，在2015年的增加到了374.03km2，整体降低了22.88％。其它土地覆盖变化较少。建设用地扩张的土地来源，在2001年-2007年间主要为耕地（占16.87％），在2007年-2015年则主要为裸地(23.84％)、耕地(10.58％)和草地(10.01％)。建设用地的空间变化呈现出向东南和东北的扩张趋势，并愈加向远离市中心区域扩展。 2.随着时间增加，昆明市主城区的热岛区域不断扩大，热岛中心区向东南偏移。同时，这种热岛效应越接近市中心，其强度越强，最大强度出现在0km-10km范围，且强度随着时间增加而增加，在10km之外热岛效应减弱，直至35km之外地区，这种热岛效应反转为负值。在景观热力格局上，强热岛等级的斑块数量在上升，聚集度指数下降，斑块破碎化加剧，连接度变差。 3.建设用地表面温度最高，裸地次之，林地和水体最低。区域热贡献度的最大土地覆盖类型由2001年的耕地转到2007年和2015年的建设用地，滇池和东北部林地对缓解城市热岛效应有着重要的作用。 4.地表温度与归一化植被指数(NDVI)、改进的归一化水体指数(MNDWI)之间存在着显著的空间负相关关系，增加植被和水体有利于减弱城市热岛效应。地表温度与归一化差值裸地与建筑指数(NDBBI)之间则存在着显著的正相关关系，城市扩张或巨大城市群建设将加剧城市热岛效应。 5.热岛效应存在季节变化。在2月份，热岛效应较弱，其分布比较分散并集中于东南部，但在干热的5月，热岛效应强度加强，并且主要分布在市中心地带。地表温度与不透水面指数(ISA)之间存在正相关关系，与归一化植被指数、改进的归一化水体指数同样存在负相关关系，这种相关性在高温季节表现更为明显。