快速推进的城市化进程给城市生态环境带来巨大的压力。在全球变暖背景下,城市气候问题格外凸显,尤其是在夏热天气下,日趋严重的城市热岛效应给城市居民身心健康带来威胁。利用城市冷岛降低周边温度,是应对热岛威胁的最有效途径之一。各类水体湿地是城市冷岛冷源的重要组成部分,在调节城市微气候、改善城市热环境、缓解城市热岛方面拥有巨大的潜在价值。充分了解城市水体与热环境之间的关系,有助于水体景观冷岛效应的有效保护以及最大化利用,进而提升城市的气候环境质量,促进城市绿色健康发展。本文选取拥有丰富地表水资源的武汉为案例城市,以保护与利用城市水体景观的冷岛效应为目标,以夏热气候条件为背景,应用遥感技术、地理信息平台空间分析、景观生态学格局分析方法等量化技术手段,采用城市局部气候区（LCZ）框架对城市内部热环境的异质性进行区分,将基于典型水体对象的冷岛效应分析与基于多尺度网格的水体热环境影响分析相结合,量化研究城市水体景观的冷岛效应,并提出针对城市水体和各类别LCZ用地的改善与优化思考。论文共分七章。第一章介绍研究背景与框架;第二章进行城市局部气候分区,为后续研究搭建城市内部热环境异质性的区分框架;第三章比较空气温度与地表温度的关系,探索后续分析所采用温度数据类型的可行性与可靠性;第四章以主要水体景观为对象,分析其冷岛效应及其影响因素;第五章研究城市水体空间分布对地表热环境的影响;第六章基于上述章节的实验分析结果提出优化思考;第七章进行总结与展望。本文的主要结论如下:（1）基于LCZ的城市内部热环境分区框架对武汉市地表热环境异质性的区分度良好。水体景观是武汉市最显著的低温类别,而且空间分布较广,具有调节城市热环境的巨大潜力。在景观层面和斑块层面上,水体类别的景观格局对地表温度均有着显著的影响。（2）在城市环境相对均质的情况下,空气温度与地表温度之间的线性正相关关系非常强。水体周边,随着与水岸距离的增加,空气温度与地表温度均逐步升高,空气温度的变化幅度比地表温度更缓和。（3）城市主要水体景观对周边环境产生的冷岛效应明显。水体冷岛效应不仅受水体自身条件的影响,还与周边各类别用地的景观组成与配置有关。大型水体的冷岛潜力、强度与作用距离普遍高于小型水体。武汉市主要水体的冷岛效应作用距离平均为900米。在不同类别的用地上,水体冷岛效应随距离变化而呈现不同的衰减变化。（4）水体景观的空间分布对城市地表温度有显著影响。同时计入水体面积规模和距离的水体引力指数GWI能够更加准确地解释地表温度的变化,并具有良好的尺度稳定性。空间误差模型SEM是拟合水体空间分布与地表温度关系的理想模型,能够较好地捕捉地表温度数据的空间效应。不同类别的用地上水体空间分布的热环境影响存在差异。（5）应严格保护城市水体的水域岸线、设置边缘缓冲地带以配置绿化、并划定外围协调控制区域进行合理规划设计引导。城市中不同类别的用地也应该依据各自对水体冷岛效应的不同响应特征进行优化布局。本文研究结论为实现城市水体景观冷岛效应有效保护与充分利用提供多层次的改善和优化策略,为武汉城市水体景观及周边用地的规划布局与优化调整提供科学依据,同时也可为其他拥有较好地表水体资源的城市提供案例借鉴,为缓解城市热岛、提升城市生态环境质量、引导城市绿色健康发展提供决策参考。