工业革命以来,全世界范围内快速的城市化、工业化进程导致了严重的全球变暖效应。在化石燃料的使用以外,城市范围内自然地表向人造地表持续而稳定的演进而造成的局部变暖现象,也是全球变暖的重要影响因素。从城市尺度来看,城市化导致的严重热岛效应,对于城市居民健康以及城市可持续发展造成了巨大的威胁。城市地表温度,是探究城市化进程对城市地表热环境影响的关键指标。通过地表要素的调控去解决城市温度问题,是城市热环境研究的根本目的,也是从城市规划与管理角度去推进城市可持续发展的关键途径。但是传统的城市热岛研究关注城市和周边区域的温差,而忽略了城市内部地表温度的空间异质性,难以与城市规划实践相结合;传统基于城市网格单元的研究和城市规划尺度之间的不匹配性造成了知识传递的障碍;而同时城市内部尺度的地表温度研究也需要我们采用不同的控制指标以适应城市内部地表温度管控的需要。综上,本文立足于城市建成区内部局部高温现象的缓解,在充分考虑地表温度空间非平稳性的基础上,对地表温度的影响机制进行挖掘;基于城市控制性详细规划,在控规尺度探究地理空间要素和城市地表温度的作用机制,并提出相应的规划与管理建议。首先,在城市用地地块尺度的城市地表温度研究中,为充分考虑地表景观指标与城市地表温度之间关系的空间非平稳性,采用多种空间建模方法进行建模。具体地,采用传统普通最小二乘估计、全局回归方法随机森林回归、地理加权回归方法、半参数化地理加权回归和多尺度地理加权回归,探讨城市用地地块尺度地表景观指标与城市地表温度相关性的空间异质性。其次,对于城市控规管理单元尺度的地表温度研究,采用机器学习kmeans空间聚类的方式,对于城市控规管理单元进行分类,以更好地描述城市控规管理单元尺度地表景观指标、城市用地形状结构比例、不同功能建筑特征的差异性。基于不同分区对于城市地表温度和相关影响要素进行建模,探讨不同指标对于城市地表温度贡献的空间异质性。基于前述回归分析结果,因地制宜地提出不同尺度下热环境缓解与优化的规划管理建议。研究结果表明1)相较于基于传统网格单元的城市地表温度研究,基于城市用地地块和城市控规单元的城市地表温度研究中城市地表三维形态与城市地表温度的相关性显著增强。2)对于城市用地地块的地表温度控制,地表景观指标与不同种类城市用地的地表温度之间的相关性差异明显,而在同一类城市用地中,地表景观指标与地表温度之间的作用机理往往相同。同时,不同城市功能用地在城市范围内分布的空间特征的差异性,是造成地表景观指标与城市地表温度相关性的空间非平稳性的根本原因。3)在城市控规管理单元尺度,也应该根据用地结构比例的差异对于城市控规单元进行分类,根据每一类控规单元的不同功能定位,从地表景观形态控制、用地形状结构比例、不同功能建筑形态特征三个维度对于城市地表温度做出差异化的规划应对。