城市热岛空间异质性的研究对理解城市热岛的空间特征有重要意义,以往对地表温度空间分布的研究并没有考虑到空间变异性特征,因此本文结合空间变异性理论进一步分析地表温度空间异质性的尺度变化规律。本文旨在建立城市热岛空间异质性模型,分析城市热岛空间异质性特征,进一步探究城市热岛空间异质性的空间尺度效应。本文选取重庆地区为研究区域,以2013年6月16日Landsat 8遥感影像作为数据源。首先对数据源进行相关预处理,通过辐射传输方程法反演地表温度;然后通过温度场变异指数定性分析城市热岛空间分布的多尺度特征;其次在半变异函数以及单一结构模型的基础上建立套合结构模型;最后从各向同性以及各向异性角度定量分析城市热岛空间异质性,并进一步的分析城市热岛空间异质性的空间尺度效应。具体研究结果如下:1.地表温度在空间分布上呈现出非均匀性,同时表现出明显的城市热岛效应。整个热岛强度随着空间尺度增大而减小,热岛强度与地物覆盖类型有较大关联。2.城市热岛的空间分布特征具有一定的复杂性。在30 m空间尺度上,从各向同性角度得知,城市热岛空间异质性由随机因素以及空间结构共同决定,其中随机因素引起的空间变异表现出明显的块金效应,但是该尺度下的空间异质性仍由空间结构决定。从各向异性角度得知,城市热岛在不同方向上表现出明显空间异质性特征,即存在一定的各向异性特征。3.城市热岛空间异质性有明显的空间尺度效应。从各向同性角度看,地表温度空间异质性的尺度效应变化主要与随机因素有关,且空间尺度较小时,热岛空间异质性的研究容易受到随机因素的影响;空间尺度较大时,热岛空间异质性较弱且变化不稳定。从各向异性的角度来看,由空间结构引起的城市热岛空间异质性比较稳定,随机因素对城市热岛空间异质性的影响处于非稳定状态。在空间尺度的选取无法采用统一的空间尺度研究每个方向的城市热岛的空间异质性特征。