城市热岛效应严重影响了城市人民的健康和生活,研究城市热岛效应对于缓解这一现象具有重要作用。但是每个城市的热岛效应的特征和规律也会因城市的地理位置、规模大小、人口密集程度、下垫面性质和城市的工业发展水平等的不同而不同。因此,从各个角度研究城市热岛对于未来的城市生态建设以及可持续的发展都很重要。南宁市作为广西的文化、政治、经济发展中心,正处于城市化快速发展的阶段,城市化的加剧必然会改变城市下垫面,因此,本研究通过研究南宁市的热岛效应的季节和年度变化特征以及其与城市下垫面的关系,探寻南宁市快速城市化背景下城市绿地和水域与城市建筑用地之间的空间布局关系,希望对科学的城市规划建设提供有价值的理论依据。本文利用不同时期的Landsat5、Landsat7和Landsat8影像反演地表温度,提取NDVI、MNDWI、NDBI、BSI等参数,按照3km×3km规格将研究区分为126个统计小区域,从而在像元(30m×30m)和小区域(3km×3km)2个尺度上研究南宁市热岛的季节和年度特征,并定量分析地表温度与下垫面之间的关系来探讨不同的地表覆盖类型对地表温度的影响。研究结果表明:(1)通过实测地表温度的方法验证Landsat8反演的地表温度精度,得出单窗算法在反演landsat8影像的地表温度上具有较高的精度。(2)由相关关系分析可知,LST与NDVI之间呈非线性关系,LST与正的NDVI呈极显著线性负相关关系,LST与MNDWI之间呈非线性关系,LST与NDBI和BSI均呈极显著线性正相关,即绿地与水体具有降温作用,而建筑用地和裸地具有升温作用。按小区域尺度分析,地表温度与绿地和水体的面积比例呈显著负相关关系,地表温度与建筑用地和裸地面积比例呈显著正相关关系,同一区域内的地表温度随着绿地和水体的面积比例的增大而降低,而地表温度随着建筑用地和裸地面积比例的增大而升高,这再次表明绿地和水体具有降温作用,建筑用地和裸地具有升温作用。(3)由季节热岛分析结果表明,南宁市在2000年和2015年具有相似的季节热岛特征。各地表覆盖类型的面积在4个季节之间变化不明显。南宁市的春季、夏季、秋季和冬季均有不同程度的热岛效应,且夏季的热岛效应更为明显,秋、春季次之,冬季较弱。且与2000年相比较,2015年冬季的热岛更为明显。相同地表覆盖类型在不同季节的平均地表温度从高到低的顺序为:夏季>秋季>春季>冬季。相同季节不同地表覆盖类型的平均地表温度从高到低的顺序为:建筑用地>裸地>绿地>水体。整体上,2015年4个季节热岛效应的空间格局变化很小,高温区和次高温区主要在快环以近似圆形片状分布,次低温区和低温区主要分布在林场、公园、邕江等区。总体地表温度以中间层次的温度等级为主。(4)由年度分析可知,南宁市2000～2015年研究区的地表覆盖类型有较大的变化,2000～2015年期间绿地面积减少了 6784.65hm2,水体面积减少了 188.82hm2,建筑用地面积增加了 10894.86hm2,裸地面积随季节不同呈动态变化。从小区域尺度来看,地表类型变化较大的区域集中在快环以外的安吉立交、南宁火车东站和南宁体育中心。在2000年、2009年、2015年研究区各地表覆盖类型的平均地表温度从高到低的顺序均为:建筑用地>裸地>绿地>水体,绿地与水体的平均地表温度低于研究区平均地表温度,而建筑用地和裸地的平均地表温度高于研究区平均地表温度。在2000～2009年,南宁市的高温区和次高温区由快环以内为主的区域向快环周边及琅东、昆仑大道等区域扩展,高温区和次高温区面积共增加了 3255.21hm2。在2009～2015年,高温区和次高温区由快环周边区域向南宁东站、五象新区扩展。仅高温区和次高温区面积共增加了 569.61hm2。高温区和次高温区的扩展与城市建筑用地的扩展基本一致。