近年来,中国城市化的进程不断加快,社会经济也因此得以快速发展,但同时也导致了城区规模不断扩大、城市空间结构不合理、资源能源浪费以及环境污染等问题。在城市环境质量的诸多影响因素中,城市热环境的影响十分重要,城市的空间结构对城市热环境的影响也逐渐受到重视。本研究以Landsat系列遥感影像作为基础数据,结合高分辨率的遥感影像和土地利用数据,从北京市建筑密度的布局、城市绿地空间结构以及城市的扩展三个方面探究了北京城市空间结构与其热环境效应之间的关系,研究发现：北京市五环内的建筑以中密度区为主,高密度区次之,低密度区和高层建筑区的面积较少。不同环线之间各密度区的分布也有较大差异,2环以内的建筑以密集的胡同四合院等高密度区为主,2-3环、3-4环之间以中密度建筑分布较多,主要表现为中低层楼房、一般居民小区等,4-5环内的建筑总体较少,以中密度建筑为主。高密度、中密度和低密度区的热岛强度在2010-2015年都表现为增强的趋势,且建筑密度越高,增强的幅度越大,而高层建筑区的热岛强度有减弱的趋势。由此可见,城市建筑密度对城市热岛效应有着重要的影响,建筑密度过高必然会导致城市热岛效应增强,从而使城市热环境恶化。通过降低建筑物的密度可以预留出更多的空地来发展成为绿地等类型,从而有效的缓解城市热岛效应。城市公园绿地与水体的地表平均温度主要受水体面积和建筑区比例的影响,适当增加水面的面积,降低建筑区比例可以有效降低城市公园内部的温度。而城市公园绿地与水体的斑块形状和空间分布也明显影响着公园的降温效应,外边界较简单、林地、草地、水体分布集中且建筑区斑块较分散的公园的降温效应较好。研究区所选公园降温影响范围介于389.27-2905.18m之间,其中降温幅度最大的是颐和园的7.48℃。城市公园绿地与水体对周围环境的降温影响面积和温度减少程度主要受其内部景观组成的影响,要从整体上改善城市的热环境,可以将公园设计成边缘率较大的长方形、带形、条形以及边界蜿蜒的松散型。北京市处于高速扩展的进程中,新增城市建设用地沿东西轴线两侧向南北方向呈“摊大饼式”扩展,北京市城市主城区的扩展在原主城区的基础上以向偏北方向扩展为主,其中顺义区、怀柔区和密云县的扩展较为明显。北京市高温区主要集中在主城区,面积表现为持续增长的趋势；中温区的分布在2005-2013年则表现为持续减少的态势,而2005-2013年低温区的分布虽有所增加,但增加的态势有所放缓。分析北京市不同下垫面类型对地表热效应的贡献程度,城镇用地对地表热效应的贡献率最大,水体对地表热效应的贡献程度最小。高温区的重心移动趋势与城镇用地重心移动趋势基本一致,这再一次表明城市扩展是导致北京市地表热环境变化的重要因素。综上所述,合理进行城市空间结构配置和合理规划城市的发展是城市得以可持续发展的基础。