[目的]对河北省张家口市景观格局及城市热环境的时空变化及关系进行分析,为缓解城市热环境极端化给人居环境、工业生产带来的严重威胁提供策略.[方法]基于Landsat遥感影像,通过地表温度反演和移动窗口法分析张家口市区1996-2017年城市热环境和景观格局的时空变化关系.[结果]①1996-2017年,研究区景观格局主要变化为不透水面景观的增加(81.26 km2)以及植被景观的减少(61.78 km2);②研究区平均地表温度(LST)在1996-2017年增长了约3℃;不透水面和植被景观的平均LST为27.29℃和23.77℃,分别为城市热环境中的“热源”和“冷源”;③植被、水域景观面积比例每下降10％,对应的LST分别下降2.71℃和5.77℃;不透水面面积比例增长10％,LST则上升0.25℃;景观聚合度、景观形状指数、耕地面积比例均与LST保持非线性相关.[结论]1996-2017年张家口市热环境的进一步加剧,主要与城市化扩张以及植被的减少有关.