当前,城市化进程在全球范围快速进行,城市的扩展使土地利用/覆盖发生了巨大的变化,扰乱了生态系统的稳定性,并导致了全球性的气候变化,因此有必要对土地利用/覆盖、城市化和地表昼夜温差DTR(Diurnal Temperature Range)三者开展综合研究,为应对气候变化提供理论依据。本文以徐州市辖区为研究区,选取2003-2016年5个时相的MODIS地表温度产品数据获取研究区年际及四季地表DTR,分析了研究区地表DTR的时空变化特征。基于Landsat系列数据,采用随机森林分类方法对研究区进行土地利用/覆盖分类,运用主成分分析法对城市化水平进行定量研究,深入探讨了地表DTR与土地利用/覆盖和城市化的关系,主要研究结论如下:(1)从年际变化来看,年平均DTR变化曲线先上升后下降,趋势线总体呈下降趋势,年平均DTR的变化幅度较小。2003年和2016年平均DTR距平值小于0,低于研究期DTR平均水平,2007年、2010年和2013年均DTR高于研究期DTR平均水平。从季节变化来看,春秋两季平均DTR和距平值均比冬夏两季高,变化幅度较大。(2)从空间分布来看,年平均DTR较小值的分布主要集中在市区内,且在市区内的分布在研究期内缩减,2007年平均DTR较小值在水域部分的分布向四周扩展更明显,年平均DTR较大值主要集中分布在铜山区、贾汪区等地,且分布面积明显扩增。2007、2010和2013年年平均DTR距平值大于0区域面积较大且集中分布,距平值小于0区域面积较小,且零散分布。(3)各地物覆盖类型的五年平均DTR从大到小依次是林草地>未利用地>农田>建设用地>水体,变化曲线相似,均先升高后降低,除水体外各地物类型的DTR普遍较高,且相差较小。(4)研究区DTR与NDVI值的线性相关程度较弱,采用三次多项式拟合两者关系时,相关系数为0.5771,相关程度不高,仅为中等程度的相关性。(5)土地利用/覆盖数量发生了变化,农田面积递减幅度有所降低,建设用地自2010年起有明显的增加态势,水体和未利用地面积减少幅度较小。2016年较2003年,DTR升高的土地为:最终变为建设用地的、农田和未利用地的土地,DTR降低的土地为:最终转化为林草地、水体和未发生变化的土地。仅研究年平均DTR和土地利用程度综合指数平均值的相关性时,相关系数为0.043,相关性较弱,但从大样本量研究各年所有栅格像元DTR和土地利用程度综合指数时,DTR和土地利用程度综合指数显著相关。(6)各时相DTR与城市化指标均有一定的正负相关关系,研究区城市化发展指数以前两个主成分的综合解释率最好,为95.515,各时相DTR与城市化发展指数之间均为三次回归模型的拟合效果最好。