近年来，经济的快速发展、城市化水平的不断提升带来一系列严重的人居环境问题----水土资源短缺、生物栖息地丧失、热岛效应显著等，常规的城市屋顶绿化已难以满足绿色低碳的生态需求，传统的城市屋顶绿化设计方法已难以为城市屋顶绿化的长远发展提供生态性的指导，从绿色基础设施发挥生态服务功能的角度对城市屋顶绿化设计进行探讨具有重要的意义。本文在对比分析国内外城市屋顶绿化的研究和建设现状的基础上，研究基于绿色基础设施理念的下城市屋顶绿化应如何设计，以期引起人们对屋顶绿化生态价值的重视，促进生态环境的可持续发展，推动我国城市屋顶绿化的进步和创新。主要的研究结果如下：（1）提出基于绿色基础设施理念的城市屋顶绿化设计内涵扩展；总结基于绿色基础设施理念的城市屋顶绿化设计原则；（2）分析城市屋顶绿化设计在城市雨水利用、降温增湿、物种迁徙的中继站三方面的效益，提出相应的设计方法；理论上详细的论述了城市屋顶绿化的绿化种植设计；（3）结合我国长三角地区城市屋顶绿化设计优秀案例对我国的城市屋顶绿化发展前景做出展望。