随着城市的快速发展,城市化进程使得地表组成要素发生巨大改变,加上全球气候变暖,因而伴生的城市生态问题日益显著,其中热环境问题越发严峻。城市热环境的变化,与土地利用/覆被类型、地表景观有着不可忽视的关系。系统地研究城市地表要素的时空变化及其与热环境的关系,对城市健康发展、生态环境建设有着重要意义。本文基于RS和GIS技术,并结合景观生态学思想,以南昌市为研究区域,选用2000、2005、2011和2017年数据,主要完成的工作如下:（1）通过比较LSMA、NDISI和随机森林分类法三种不透水面提取方法,使用最优方法对各年份不透水面和其他地表要素进行提取。使用单窗算法对各年份地表温度进行反演,并对结果进行精度验证。（2）从多层次、多角度分析了不透水面以及植被和水体的时空变化特征。另外,对热环境分析了其时空变化情况。（3）对地表要素分别从覆盖度角度和景观格局角度探索与热环境的关系。在覆盖度方面,分别对单因素和多因素与热环境之间进行相关性和回归分析。在景观格局方面,计算各地表要素景观格局指数在空间上的分布,并对其与地表温度进行相关性分析和回归建模,从而获得各景观格局指数与热环境的关系。得出的结论如下:（1）随机森林分类相对于LSMA和NDISI两种方法提取南昌市不透水面具有较高的精度,特别是对研究区北部靠近鄱阳湖地区,有较好的提取效果。采用单窗算法反演地表温度,并使用MODIS地表温度产品数据对地表温度反演结果进行精度验证,表明本文的温度反演结果误差较小。（2）在总体上,南昌市不透水面表现为持续扩张趋势,但动态度逐渐降低。在梯度上,不透水面比例（面积占比）随距城市中心距离的增加而降低,但每一梯度带内不透水面比例均随时间的增长而提高。在方位向上,不透水面向四周扩张,但不同阶段其扩张的主要方向不同。从景观格局角度,不透水面斑块整体破碎度降低,聚集度增强,变化趋势由向外扩散转化为内填和外延相结合。植被和水体面积总体呈减少趋势。中、高覆盖度的植被破碎度较强、形状较复杂,极高覆盖度的植被斑块较大;水体斑块总体上破碎度增强,最大斑块呈变小趋势,斑块形状变得更复杂。在热环境时空变化方面,研究区以“中温区”为主,“高温区”主要分布在城市内部建筑密集区,并且随城区的扩张而扩张,城市热岛效应问题变得显著。（3）从覆盖度角度,不透水面覆盖度与地表温度呈正相关,并且相关性逐渐增强,R~2最高达0.762;植被和水体覆盖度均与地表温度呈负相关,相关性较不透水面低。回归分析结果表明,600米尺度下,三因素较单因素、双因素回归模型拟合度高,不透水面、植被、水体覆盖度三者共同刻画地表温度的能力更强;不透水面起着升温作用,植被和水体起着降温作用,并且水体的降温作用强于植被。从景观格局角度,不透水面的CA、LPI、ED,植被的ED、LSI,水体的CA、LPI等与地表温度有着较为显著的相关性。另外,不透水面的各景观格局指数与地表温度的回归模型的拟合度较植被和水体的高,R~2最高达到0.615。根据以上结论,为缓解城市热岛效应,合理调控各地表要素的组成,可适当增加植被和水体占比,减少不透水面占比。从景观格局角度,科学设计城市建设用地、园林绿化、城市水域等的形状、大小、边缘等,能够有效改善城市热环境问题。