近年来,城市热岛效应问题被越来越多的人所关注,它不仅是学术界研究的热点课题,同时也是构建生态城市首先需要考虑的问题。而随着我国经济水平的不断提高,城市化发展程度逐渐加深,城市人口急剧上升,城市建设程度逐步扩大,最初覆盖在城市地表的自然植被慢慢消失,取而代之的是水泥,沥青等不透水面,土地覆盖和土地利用发生了巨大的变化,城镇建筑用地的不断增加与植被覆盖区的不断退化,引发了一系列的环境问题,导致热岛效应的加剧。西安市不仅是陕西省的政治,文化,经济中心,同时也是新丝绸之路的起点,城市快速发展,城市热环境不断恶化,众多生态问题也接踵而至。基于此,本文选取西安市整个行政区为研究区域,通过综合对比有关城市热环境的多种研究手段,选用热红外遥感监测法对西安地区的城市热环境进行研究,以1995年和2015年两个时相的Landsat TM和OLI遥感数据为数据源,对数据进行了校正、裁剪及增强等一系列预处理,利用辐射传输方程法对地表温度进行反演,并通过均值-标准差法把热岛强度分为不同的等级,进而分析西安城市热环境演变。然后从土地利用和景观格局两方面进行了西安市城市热环境的影响因素分析,先采用最大似然分类的方法提取各土地利用/覆盖类型,在此基础上从土地利用的变化幅度、变化速度和转换分析等方面对西安市土地利用变化进行监测,并对土地利用覆盖和热环境之间的关系进行分析研究。同时利用Fragstats软件和SPSS软件,分析西安市热环境景观格局变化,并分析景观格局指数与地表温度的相关性。最后从规划城市建设、优化城市生态空间布局以及控制城市热源排放等方面提出改善措施。本次研究的主要结论如下:(1)随着城市的快速发展与扩大,西安市的热环境在1995年到2015年20年间变化明显,地表温度始终呈现增长趋势,地表的等级与分布也各有不同。从整体上来看,西安市的热场分布范围是从城市中心向城市外围方向不断扩大,并且其空间形态由斑点状或连片状到扩散转移状进行不断变化。强冷岛区和冷岛区多分布在水体及其周边地区,中间区多分布于城市周边地区,并且面积都有减少。而强热岛区和热岛区则多集中在城市建筑物密度较大的区域,面积明显增大,地表温度与郊区和农村地区相比,明显升高,城市热岛效应较为显著。(2)1995-2015年,西安市耕地与林地的面积明显下降且分布分散,西安市的建设用地面积增长迅速,由西安市中心向周边各区县扩张的趋势明显,并且沿河建设用地的面积也具有明显的增加,其平均地表温度也呈明显上升趋势,增加了 1.43℃,且地表温度的变化趋势与建设用地扩张趋势大体相近。各土地利用覆盖类型相互转化,主要以耕地转出为主,主要转向草地、林地以及城市建设用地。同时,这20年间,随着土地利用类型的改变,西安市的热岛强度也由1995年的3.02℃增加到2015年的3.78℃,增加了 0.76℃,其热岛效应在不断加剧。(3)1995年中间区是研究区的优势斑块,所占比例远高于其他区域,它与强冷岛区面积周长分维数比较高,说明他们的斑块形状复杂,破碎化程度较高,而其他三种景观类型形状比较规则;而2015年,中间区仍为优势斑块,但其分化程度较高,热岛区和冷岛区以及中间区的形状复杂,冷岛区和热岛区破碎化程度较高,其他区域次之。(4)分析本文选用的景观格局指数变化规律,揭示西安城市热环境景观格局动态变化及其对热环境的影响,表明随着时间推移,景观格局变化剧烈,破碎化程度增加,热岛效应加剧。(5)在研究了西安市热环境演变规律以其影响因素的基础上,从规划城市建设、优化城市生态空间布局以及控制城市热源排放等方面出发,对改善城市热环境提出合理的解决措施,为西安建设生态城市提供有利的支持。