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城市植被与城市地表热环境对居民健康、城市形象以及进一步发展有至关重要的影响。随着社会经济的发展和城市的扩张，城市植被受到了剧烈的改变，地表热环境的也发生了显著的变化。因此，两者已成为城市生态环境的重要研究内容，其耦合关系正在成为城市环境研究的热点。遥感技术的发展，为城市植被、地表热环境及耦合关系研究提供了有效的数据和技术支持。
北京市作为我国政治、文化、经济的中心和2008年奥运会主办城市，其生态环境状况是影响城市形象和发展的关键因素之一。因此，本文以北京市城八区为例，运用1990年至2007年的Landsat TM/ETM+和ASTER影像，对该地区的城市植被与地表热环境进行了监测和分析，进而深入研究了两者的耦合关系，以期为城市的生态规划和环境保护提供决策依据。
本文的主要研究成果与结论如下：
1)城市植被和城市森林受城市开发的影响非常明显。1990年至2007年间，北京市城八区的城市植被呈逐渐减少的趋势，近几年来植被覆盖度下降的趋势逐步减缓并可能在今后增加。城市森林覆盖度先下降后略有上升，但仍低于1990年时的水平，生态服务功能和生态价值随城市森林的减少而产生了巨大的损失。
2)北京市城八区夏季热岛效应在1999年之前更为明显，近年呈减弱的趋势；主城区地表热环境分布较为一致，郊区各地的地表热环境差异较大；地表热环境格局受城市开发而发生变化。
3) NDVI、城市植被丰度、城市森林丰度均与地表温度呈负相关关系；城市植被与城市森林对高温有明显的抑制作用；城市森林与地表热环境的相关性更复杂，但总体上城市森林在改善城市热环境中，发挥着比其它植被更显著的作用。
4)随着研究尺度的增大，城市植被信息与地表温度的负相关程度减小；城市植被、城市森林覆盖度对地表温度的影响程度先增大后减小，在90m～120m分辨率间达到最大值，其相关系数逐渐增加并趋近于零。
本文的主要创新点如下：
1)首次运用较完整的时间序列高分辨率遥感数据监测了北京市的城市植被、城市森林覆盖度，并进行了城市植被、城市森林空间格局的演变分析以及城市森林生态价值评估。
2)改进了回归决策树模型，使其更适合城市地物覆盖类型复杂的特点，用于城市森林丰度的反演。
3)首次运用较完整的时间序列高分辨率遥感数据监测北京市的城市地表热环境，并分别分析了全北京市、北京市城八区的地表热环境格局及演变规律。
4)在分析多年数据的基础上，更深入地分析了NDVI与地表热环境的耦合关系，提出了NDVI对地表温度的影响可以用三个阈值分为四个阶段的结论，发现了阈值受外界影响会产生较大差异的特点。
5)运用多年遥感数据进行分析，首次总结了城市植被、城市森林与地表热环境耦合关系的特点，并证实了城市森林对地表温度的影响比其它植被类型更为显著的观点。
6)选用不同传感器、不同时间的遥感数据分析结果，对城市植被信息与地表热环境的耦合关系进行尺度效应分析，提出了负相关程度随尺度增大而减弱的结论。
7)首次对NDVI、城市植被、城市森林与地表热环境的耦合关系及尺度效应作出了较为系统的对比分析。