以上海市外环内区域为研究对象,利用2011年TM和航空影像数据,研究城市土地利用类型、格局特征与地表热环境分异之间的关系。研究结果表明,城市不同土地利用类型的地表温度差异较大,平均地表温度最低的是河流,为23.12℃;最高的为工业用地,为35.89℃。工业用地、道路广场用地和居住用地等的平均地表温度明显高于河流、公园和林地的平均地表温度。从各种土地利用类型在不同温度等级的分布情况来看,低温区主要由河流和公园构成,分别占低温区总面积的70.05%和10.23%;高温区主要由工业用地、仓储用地和道路广场组成,分别占高温区总面积的78.15%、6.42%和5.58%,其中河流、湖泊和别墅式住宅均没有分布在高温区域内,说明水体、公园和林地具有明显的降温效应。尽管草地也具有一定的降温效应,但其降温效果没有水体、公园等明显。城市建筑物高度与地表温度的Pearson相关性结果表明,二者之间呈现显著的负相关性(Sig.=0.012),说明地表温度随着城市建筑物的增高而降低。新式住宅、别墅式住宅地表平均温度显著低于旧式住宅。研究城市土地利用空间格局特征与地表温度的关系表明,地表温度与斑块数、斑块密度等表现出极显著的相关性,与多样性指数、均匀度指数表现出显著的相关性。多元线性回归分析结果表明:不透水率、斑块聚集度和斑块数等共同作用,影响着城市的地表温度。其中对地表温度影响最为严重的是城市不透水率,其次是斑块的聚集程度,斑块的形状特征对地表温度影响程度稍弱。上述分析表明增加景观中绿地和水体比例,提高景观多样性与复杂度,借助绿化用地对不透水地表进行分割可以明显降低地表温度。该结论可用于城市格局优化、缓解城市热岛效应。