本文对热环境相关概念、研宄尺度、城市冠层能量平衡、城市热岛效应等基础相关理论进行了介绍,从城市规划学科视角对城市热环境研究进行了综述,对国内外城市空间形态与热环境相关研究及热环境模拟技术方法进行重点研究。研究首先运用ENVI-met软件建立理想城市空间形态模型,定量分析单指标变化条件下空间形态指标对热环境的影响机理。总体布局层面分为密度指标、高度指标、强度指标,特殊形态层面具体有天空可视度、街道高宽比、街道朝向、围护系数、阴影系数、围合度、错落度等,下垫面层面具体有植被覆盖率、不透水性地面面积比和材质反照率等指标因子。在特定的理想模拟条件下,同热环境有显著相关性影响的空间形态定量指标有密度、平均高度、天空可视度、植被覆盖率和不透水面面积比,有较大相关性影响的空间形态定量指标有街道朝向与高宽比、围护系数、阴影系数、围合度和反照率。同时,还定性地对不同城市上地利用及人为放热的影响进行了评价。本研究以南京新街口中心区为研究对象,通过现场实测和软件模拟,从全城尺度探宄热岛效应的时空差异,从中心区建筑组团尺度剖析不同空间形态类型的具体热环境特征差异。鼓楼广场、大行宫广场等中心区中开敞区域地表温度高于其他地区,夏季地表温度受太阳辐射影响明显。平均空气温度受风环境影响密切,在静风模拟条件下,整体空气温度差异不大,上述区域略高于其他区域。珠江路及珠江路以南区域、中山路、长江路、鼓楼公园等处由于茂密植被树冠遮阳,使得正午热舒适度较为适宜。运用多元线性回归方法对新街口中心区80个地块模拟热环境同空间形态指标进行耦合分析,发现夏季正午平均地表温度同不透水性地面比、天空可视度、建筑密度、建筑高度有较为强烈相关性。模拟夏季正午平均空气温度同指标间耦合相关性较弱。从强度、水平面形态、垂直面形态三个层面对中心区空间形态类型进行较为全面的分类,选择新街口中心区中20个样本案例,进行了空间形态特征、热环境特征和影响机制的剖析。水平面形态和高层的位置对地块内部通风产生重要影响,导致不同空间形态散热能力的差异。通过比较高中低强度三大类土地覆盖情况,经过简化与归并,发现20个案例样本的建筑密度、植被覆盖率、不透水面积比之间存在一定关联。不透水面积比同植被覆盖率呈较为强烈的线性负相关,开发强度与不透水面积比的相关性大于开发强度与植被覆盖率的相关性。植被覆盖率同用地功能也存在一定关联,综合形态与功能,中心区中植被覆盖率分布态势：校园历史保护区>居住小区>办公大院>大型商业商务综合体,而不透水面面积比正分布态势基本相反。通过中心点鱼眼图可以直观反映出建筑朝向与围合关系、天空可视度与太阳辐射关系,叠合风玫瑰图,可以直观快速评价场地的太阳辐射与通风条件。三组样本朝向偏向西南方位,围合度围合式>行列式>散点式。本文最后从城市规划、建筑、景观三个层次,热源产生和通风散热两个维度总结归纳了35个城市热环境具体缓解优化措施。本文研究中综合运用Ecotect、ENVI-met、Ray-man、GIS等气候模拟分析软件,归纳城市热环境分析的实用方法：城市升降温区域地图的分析方法、城市设计中综合运用太阳轨迹图、风玫瑰图叠合建筑鱼眼图的热环境分析方法和城市开放空间多样性的分析方法。