城市物质空间形态主要表征城市地表要素的构成及其空间组织形式。合理规划与布局城市物质空间不仅能增强城市应对未来气候变化的弹性,而且能在一定程度上减缓极端气候发生的频率和强度。在全球变暖和大规模城市化的背景下,城市物质空间形态与城市热环境的相互关系研究一直是常做常新的热点议题。本文以冬冷夏热区典型城市—宁波市主城区为研究区,从城市建筑形态、交通路网、生态基础设施以及用户兴趣点(POI)等层面选取了7个具有代表性的定量指标,运用多元线性回归(OLS)和随机森林回归(Random Forest)方法研究了不同观测尺度下城市物质空间形态要素对热场形成的定量影响及其相对重要性。结果表明:(1)在高密度建成区,城市植被、水体等生态基础设施具有显著降温效应,建筑容积率、POI密度与地表温度呈显著负相关;而路网密度、夜光强度以及建筑密度等指标与地表温度则呈正相关关系。(2)随机森林算法对地表温度的模拟效果显著优于OLS,且拟合精度随着观测尺度增加而变好,冬季好于夏季。(3)城市生态基础设施及建筑形态等下垫面组成要素对热场形成的相对重要性显著高于人类活动因素(POI和夜光强度)。本研究有助于深入理解城市物质空间形态对于热场形成的驱动机制,并可为制定城市热岛效应的减缓措施提供参考。