近年来,中国迅猛的经济增长加速了城市化进程,但国内粗放的城市发展模式缺乏科学规划,导致城市热岛与空气污染问题愈发严重。而绿色生态空间能为城市提供凉爽干净的空气,充分利用城市中的生态资源能有效解决城市气候环境问题。因此,本研究基于广义通风道理论中生态补偿空间对城市作用空间的气候调节原理,强调充分利用两者间相互作用形成的局地环流构建城市通风系统。并针对拥有大量天然水体的“水网城市”武汉,挖掘水体绝佳的气候生态补偿作用,期望借助水体的气候调节能力达到改善城市气候环境的目标。基于此目的,本文对下述内容进行了研究:（1）武汉市水网的时空分布情况;（2）水网对城市热岛与空气污染的影响幅度;（3）水网在不同季节下对城市微气候的作用机制;（4）位于城市不同区域的水体对城市微气候的影响差异。研究采用了实际数据分析与仿真实验结合的方法:首先,本文以Arc GIS作为数据处理平台,基于土地利用信息、多源遥感影像、气象与空气质量监测站点资料,统计与分析了武汉市水网对城市微气候的真实影响情况;其次,本文参考NUDAPT（National Urban Data and Access Portal Tool）,创新性地在中尺度气象模式WRF（Weather Research and Forecasting model）中构建了武汉市的网格化UCP（Gridded Urban Canopy Parameters）城市冠层模型,通过将不同区域的水体替换为旱地,在不同季节下对水网的微气候影响进行了模拟研究。在基于Arc GIS的现状分析中,研究发现:（1）武汉市水网分布不均匀的特征使得城市不同区域的热环境差异较大,水体匮乏的区域热岛普遍更强,自然通风潜力也明显较弱;（2）水体对三种城市主要空气污染物PM2.5、PM10、NO2的削减作用明显,削减能力呈NO2＞PM2.5＞PM10,并且水体在不同季节对大气颗粒物的削减能力呈秋季＞夏季＞春季＞冬季;（3）在特定的街区尺度下规划布置水体资源,能够最高效地发挥其污染物削减作用。在基于WRF的仿真实验中,研究发现:（1）在夏季高温天气下,水网能够通过降低城市地表的日间热量获取与积累、形成湖风环流使地表热量向高空疏散、促进晚间通风等手段显著降低城市气温;（2）在过渡季静稳天气下,水网能够通过缓解地表辐射逆温现象、促进空气垂直运动等方式缓解空气污染物的积聚;（3）在冬季寒冷天气下,水网能够作为城市气候的“缓冲器”,阻止外来冷暖气流造成的温度骤升与骤降;（4）不同区域的水体对主城区气候的影响差异明显,总体上呈完整水网＞＞局部水网,主城区水网≥近郊区水网＞远郊区水网,南部水网＞北部水网≥东西侧水网。本文发掘了水网对城市微气候的影响幅度与作用机制,并针对研究结果提出了借助城市水体缓解城市热岛与空气污染的策略,希望能为城市未来发展中的生态资源保护与城市通风道建设提供理论依据。