在快速城市化的大背景下，研究一个国家或区域城市形态演变的特征，有助于我们更好地理解城市发展的规律及其对环境的影响。当前全球范围内丰富的城市遥感与地理数据集，为我们开展大尺度的城市形态研究提供了重要支撑。本文基于欧洲航天局的300米全球陆地覆盖数据(ESA-CCI LC)，研究了2015年中国城市形态的多维特征及其对城市热岛的影响。首先，我们基于城市聚类算法(city clustering algorithm, CCA)识别出了中国范围内1288个面积超过10km²的城市集群。随后，我们使用5个不同的指标量化了这些城市集群的城市形态在规模、形状以及内部结构三个维度上的特征。具体指标包括：城市面积的对数、面积加权平均形状指数(area-weighted mean shape index, AWMSI)与离散指数(dispersion index, DI),城市开发强度(urban development intensity, UDI)的信息熵与Moran’s I。再次，本研究探究了除城市面积外4个指标的演变对于城市规模的依赖性。最后，研究分析了城市形态的多维特征对城市热岛的影响，以及这种影响在白天与晚上，以及不同气候区之间的共性与差异性。研究结果表明，随着城市规模的增长，中国城市的物理形状呈现出越来越不规则的趋势，且城市开发强度及其在空间上的集聚性也越来越强。这两种变化趋势在对城市温度的影响上呈现出了相反的效果：城市的形状越不规则其热岛强度越低，而城市的开发强度越高越集聚其热岛强度则越高。此外，城市形态对城市热岛的影响在晚上强于白天，且在不同气候区之间存在显著的空间异质性。整体上，除了需要控制城市的无序增长外，适度离散与多中心城市形态有助于缓解城市热岛。

城市形态,城市热岛效应,影响机理,空间异质性,中国