城市热岛已对城市居民的生产生活产生了十分严重的影响,研究其形成和演变规律对城市建设有着十分积极的意义。文中利用天津市近25年Landsat卫星影像反演的温度数据、近60年人口与城镇化率等数据,运用灰色关联模型分析了热岛强度与常住人口、市区人口、城镇化率、全国城镇化率等五个因素的关联程度。优选灰色预测、S型、线性等19种曲线模型进行热岛强度双指标的预测,根据热岛强度与中国城镇化率变化趋势进行相关驱动因素的讨论,结果表明:1)最高热岛升温与特大城市热岛强度曲线相似性和变化率都与国家城镇化率的变化相一致,主要受国家城市化空间格局影响。2)最高热岛升温采用灰色预测模型具有较高的模拟精度,热岛升温总量预测采用时间和中国城市化率的复合模型具有较高的精度,模拟结果与实际城市热岛效应的现状及其发展趋势具有较好的一致性。3)模拟结果显示2025年天津市城市热岛强度持续升温,热岛升温进一步加强,但趋势大大减弱,预计2025年达到顶峰。4)特大城市热岛与国家城镇化进程密切相关,主要原因是特大城市作为国家城市化战略的重要空间,担负国家城市化的重要职能。