近年来，随着城市人口数量的不断增加，城市规模在逐渐扩大，我国持续快速的城镇化进程引起了城市土地利用格局剧烈的变化，导致以热岛效应为城市显著特征的许多环境问题及城市能耗的产生，城市热环境的形成与城市下垫面土地利用类型和空间分布有着密切的联系。武汉市作为湖北省的省会城市，近几年来不论是经济发展还是城市建设，发展都非常迅速，大量的农业用地、林地及湖泊等水域逐渐被高层建筑物和公路等不透水面所代替，导致武汉市热岛效应的形成。因此，有必要对武汉热岛效应的空间分布特征及其与土地利用的耦合关系进行研究分析，从而发掘不同的土地利用格局对热岛效应的影响，为城市土地资源合理配置及城市生态规划建设提供一定的理论依据，并对改善人居环境及节约城市能源具有重要的科学意义和应用价值。　　本文基于我国首颗自主研发的环境一号卫星，选取武汉市热岛效应特征较为明显的天气（2011年7月9日）的HJ-1B遥感影像作为主要数据源，在GIS数据处理软件、空间统计软件及计算软件的支持下，解译出武汉市土地利用信息，反演得到武汉市地表温度，提取出高温中心并分析不同土地类型对热岛效应的贡献率，在此基础上，引入分形理论，综合运用植被指数、景观指数及分形维数三种分析方法，从土地利用类型和空间结构两个角度对武汉市城市热岛效应的整体分布特征以及与土地利用耦合关系进行了全面系统的分析。通过本研究，期望通过引入分形理论，能够建立一种城市热岛效应与土地利用耦合关系的分析方法和响应规律，取得的主要结论如下：　　（1）在武汉市，建筑用地与地表温度存在显著正相关性，对热岛效应贡献率最大，水域和林地对地表温度具有负效应，能够有效缓解热岛效应，农业用地在一定程度上起到了“冷岛”作用，而裸地贡献率不明显。　　（2）归一化植被指数（NDVI）和植被覆盖度（Fv）这两种植被指数不仅可以反映城市植被覆盖情况，还与城市内部地表温度构成一定的线性关系，结果表明：Fv的值越大，植被覆盖越好，对热岛的“降温”效应越明显，其对应区域的温度越低，这表明密集的植被对于缓解城市热岛效应发挥了重要的作用。　　（3）武汉市独特的水域分布特征使武汉市热岛效应研究结果与国内其它城市有所区别，故对于不同的城市，其热岛效应研究存在差异性，要综合考虑各个城市土地利用的独特性。　　（4）在武汉市，土地利用类型越多、分布越均衡，越有利于降低周围环境温度，减缓城市热岛，而对于特定的某种土地用地，如建筑物，分布越集中，对城市热岛贡献越大，从而加剧热岛效应。故对于城市规划及建设，适度增加土地利用多样性，对于人居环境的改善具有一定的科学意义。