城市热环境一直是城市生态环境研究热点,本文基于UDEM获取城市三维形态指标,结合景观格局分析、地理探测器模型等方法分析城市三维形态、地表指数与地表温度的相关性,引入城市热负荷格局概念,多角度探索城市热环境机制,并得到以下结论:(1)济南市中心城区三维形态多样,其中老城区用地性质多样,建筑空间结构复杂;城区南部高层建筑聚集,起伏度高;城区北部受限于地貌高层建筑分散。济南西站、邢村立交、汉峪金谷、领秀城等区域高层建筑聚集。(2)2005-2018年间济南市中心城区地表温度整体呈上升趋势。2005-2014年中温斑块面积较大,从38251.17hm~2升至44206.02hm~2,次低温斑块面积变化明显,温度的上升导致温度斑块聚集、丰富度降低。根据季节温度变化,冬季温度空间分布平均,与地形地貌关联度较低;温度变化促进温度斑块的融合与割裂,其中春季景观格局异质性指数(多样性指数:1.3891、均匀度指数:0.8631)最高。(3)结合地理探测器与相关性分析,城市建筑高度、体积与地表温度相关性较大,建筑的空间结构、起伏变化等特性与夏季地表温度变化相关性较低;夏季建筑与水体的交互影响力最大,不透水面对冬季地表温度的影响较大;植被与水体的交互对夏季降温影响最优,植被与建筑的交互对冬季保温影响最优。(4)根据城市热负荷空间格局分布,高热敏感区域多分布于高商业价值及人口、经济活动密集区域,同时区域空间热敏感特征与道路分布具有一致性。槐荫区热负荷问题严重,其热环境受季节变化影响较小。