城市热岛效应对生态环境、社会经济以及人类健康等诸多领域产生负面影响。因此，掌握城市热岛效应时空变化规律，揭示其形成机制，对于城市可持续发展具有重要意义。探究城市空间形态作用于热环境的影响机制已成为国内外城市生态和气候学领域的研究前沿和热点，然而传统研究集中于城市水平形态对水平热环境的影响，既忽略了城市热环境在垂直方向上的变化特征，对城市三维形态特征的刻画也不够精细。
首先，本项目聚焦城市空间形态的热环境效应这一前沿领域，研究思想较为新颖，将城市空间形态与热环境之间的研究从传统二维视角提升到“双三维”空间，即探究城市三维空间形态对三维立体化热环境的影响机制。首先，对城市空间形态特征进行定量精细化表达；其次，阐明三维热环境在垂直方向上的变化特征；最后，揭示城市三维形态与三维热环境之间的内在联系；研究结果将进一步加深对城市热岛效应的全面理解，为城市规划和健康发展提供理论基础。
其次，本项目在研究方案上具有一定独特性，综合多学科手段和方法探讨城市三维空间形态的三维热环境效应。结合高分影像和轻小型无人机激光雷达获取城市丰富细致的三维特征；利用无人机热红外实时获取亚米级精细化地表温度，提出一种无人机悬挂温度传感器方法进行垂直温度采样，用实测数据探究城市三维热环境在垂直方向的变化特征。除去多元回归模型外，本项目利用具有较强学习能力和适应能力的机器学习在城市功能区尺度深入探究城市三维形态与三维立体化热环境之间复杂的非线性关系。
综上，本项目聚焦城市热环境研究前沿领域，从“双三维”视角研究城市三维形态与三维立体化热环境之间的关系，具有较强的新颖性；其次，本项目“独辟蹊径”，结合高分遥感、机载激光雷达、无人机热红外、垂直测温和机器学习等新兴技术手段，探讨城市三维形态作用于三维热环境的影响机理，有力促进城市三维热环境的研究进展，将在一定程度上引领学科前沿。
 

景观格局；景观结构；城市热岛效应；空间形态；垂直温度