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随着城市热岛效应的愈加显著，如何定量监测、分析与评价城市热岛效应，已成为当前城市气候与环境研究中，最为重要的研究内容之一。本文在RS、GIS的支持下，以近年来正经历快速城市化过程的北京市为例，选取了1997年、2001年、2004年夏季三个时相的TM~TM+热红外波段影像来进行地表温度的反演。根据地表温度来分析和评价城市热岛效应，并重点研究了城市地温热岛空间格局的演变规律及其同土地利用/覆盖变化的关系。
文中首先总结了利用遥感技术进行城市热岛研究的进展，对国内外学者有关城市热岛的形态结构、过程变化及成因分析等方面的研究内容，进行了较为详细的评述。根据城市热岛研究的特点，选择北京城区和部分郊县作为研究区域。
利用单窗算法反演北京市地表温度，在此基础上，通过选取典型样区、剖面分析、地表温度归一化等手段，分析了北京城市地温热岛的空间格局分布及演变规律。
通过分析地表温度与NDVI之间的关系，不同土地利用类型的地表温度均值差异，表明了城市地温热岛同下垫面覆盖类型之间的关系；通过研究地表温度等级与土地利用/覆盖变化，揭示了城市热岛空间格局演变同城市扩展的关系。