城市热岛是城市人类活动对生态环境影响的突出表征，它直接关系到城市人们生活的舒适度并对全球气候变化产生影响。研究城市热岛效应，对合理规划城市发展，提高城市人口的生活质量，促进城市稳定、高效、可持续发展具有重要的现实意义。城市热岛研究中的一个重要因子是地表温度。随着城市热环境的深入研究，如何监测和计算地表温度己经成为城市热环境研究的一个重要内容之一。本次研究以济南市为例，在中德科技合作与交流项目（2007DFB70200）和山东省自然科学基金（Y2008E10）的资助下，采用RS与GIS技术，利用3年的MODIS遥感影像进行地表温度的反演。根据地表温度的反演原理获得了其热岛分布特点，研究了济南市的热岛分布特征和热岛演变，并选用主要的一些影响因子对热岛的成因做了分析。文章的主要内容如下：（1）在参阅学习相关书籍文献和前人研究的基础上，介绍了城市热岛效应相关知识理论，分析了各种研究方法的优劣。（2）介绍了MODIS数据的特点及获取方式，使用相关遥感分析软件对影像进行处理，这其中包括：数据筛选和数据投影、多波段综合去云雾、“蝴蝶结”现象去除以及几何纠正。（3）运用分裂窗算法中的两因素模型，通过IDL语言编程来实现地表温度的反演。（4）对反演出的济南市20多幅温度数据进行城市热岛分布的时空变化分析，包括热岛平均分布状况分析、年际变化分析、季节变化分析、不同天气形式下的变化分析以及夏季热岛中心空间变化分析。（5）通过提取济南市NDVI分布图、人口及绿化覆盖率数据、城镇建设用地数据，分析热岛比例指数与NDVI、人口密度、绿化覆盖率等的关系，研究城市热岛效应形成机制，提出减缓城市热岛效应的对策。文章的主要结论如下：（1）济南市各县市区中，市区包含的五区和章丘市为热中心点，并贯穿呈“一”字型热岛分布格局，章丘市是济南市强热岛面积最大的地区。（2）济南市热岛季节变化为夏季最强，春季次之，秋冬季大部分地区热岛现象不明显；通过对热岛效应最强的夏季进行年际研究，发现2003年济南市的热岛总强度最小，随着城市化的进程，强热岛的面积也不断上升，市区强热岛面积历年来都是最大的。大气有少量云系出现时，有云和无云位置的温度会有较大差异，云系对热岛的形成有一定促进作用。夏季一天内不同时刻热岛分布区域有明显差异。（3）研究发现土地覆盖类型与热岛强度有直接关系，城市扩展直接导致强热岛的增多，NDVI值的强弱能在一定程度上反映出热岛强度，城市热岛与植被覆盖度呈负相关关系，与人口密度呈正相关关系。