长江三角洲地处长江下游，是世界第六大城市群，城市化程度高达45％左右，是我国最大的经济核心区之一，也是我国人类活动影响最深刻的地区之一。伴随着城市化和工业化进程的发展，城市扩张，耕地、林地等急剧减少，高速公路等交通用地快速增长，下垫面性状发生了很大改变，从而影响了下垫面的热力状况，对区域气候环境产生深远影响。　　 遥感是研究区域下垫面覆被与热场最有效的手段。为了深入探讨城市化过程对城市下垫面热场特征的影响机理，揭示城市热场特征与城市发展水平之间的关系，本论文研究运用下垫面空间热场与地表覆被相互作用的原理以及遥感与GIS相结合的方法，分别从建立绝对/相对亮温场、构建Ts-NDVI特征空间、确立亮温场特征和Ts-NDVI特征空间与城市发展水平之间的内在关系等三个相关层面，开展长江三角洲地区城市化过程对区域下垫面热场影响研究，探讨长江三角洲地区下垫面的热场特征及其与城市发展水平间的内在关系，为城市和生态城市规划与建设提供科学依据。　　 首先，本项研究通过亮度温度场(绝对/相对亮温场)时空格局分析，探讨了长江三角洲地区城市热岛效应的时空分异特征。研究表明，从季节性特征上，冬季呈点状的热岛效应表现较弱，除上海和苏南几个城市有明显的热点出现，其它城市没有突显出点状的特征；从空间分布特征分析，长江以南地区比江北地区热岛表现更强，以上海地区的城市热岛效应面积最大，是长江三角洲地区的强热岛中心，同时长江三角洲地区空间热场呈现4个明显的特征性区域。进一步通过建立标准化相对亮温场(HII)，分别计算并比较研究该地区15个地级以上城市春、夏、秋、冬四个季节的HII值，研究表明：春季发生热岛效应的面积最大，其次是秋季、冬季，夏季产生热岛效应的面积最小。夏季最强的热岛效应发生在城市中心区，工业密集区次之；而冬季最强的热岛效应出现在工业分布密集的地区，其次是城市中心区。　　 其次，论文通过将地表面温度遥感反演结果与实测值及NASA全球模式的反演结果进行比较，设计了有效的地表面温度反演模型，进行地表面温度的反演。并根据地面温度与植被覆盖之间的内在联系，利用经6S大气校正模型订正后的植被指数值，进一步构建地面温度-植被指数特征空间(Ts-NDVI空间)，深入探讨不同性质下垫面，尤其是城市下垫面的热场表现特征，并初步揭示不同城市、不同季节的差异性。研究表明，在植物长势最好的盛夏季节，不同性质地物在Ts-NDVI空间有很好的分异特征，对城市、水体，以及地表含水量和植被具有不同配置状态的下垫面都有很好的反映。依据地域及城市地位将15个城市划分成4个区，计算并比较各城市Ts-NDVI空间特征量arctan(Ts/NDVI)区域平均值、最高值和最低值的年变化。研究结果表明，各城市的区域平均值年变化总体趋势基本一致，尤其是处于同一区的城市，年变化特征非常相似，但存在季节性波动，最低值出现在冬季，最高值并没出现在夏季，而是出现在冬春、春夏和夏秋的季节交换时期；arctan(Ts/NDVI)区域最高值年变化比较平缓，区域最低值之最小值出现在冬季，具有季节性波动，湖州和作为背景对比的淳安在冬季出现极低值。　　 最后，在前述研究的基础上，建立并应用绝对/相对亮温场和Ts-NDVI空间表征城市热场的特征量及其与城市发展水平间的关系模型，探讨了城市发展对城市下垫面热场的影响，并针对研究结果提出对策。研究表明，由于盛夏季节植物生长最繁盛，各种下垫面的性质差异，尤其是热辐射特性差异表现最明显，因此夏季热场参数与城市发展水平之间的相关系数最高。对不同月份的各热场特征量与城市化水平指数、城市人口密度的相关性分析，获得了相关参数间的相关系数及定量关系，并进行了置信度评价。研究结果显示，相关关系显著性水平均在95％以上。