随着遥感技术的快速发展，近年来以“3S”为代表的信息技迅速发展。由于卫星遥感可以快速并全天候获取地表信息等优点。利用遥感技术快速有效的对城市热力场的分布进行动态监测，获得城市扩展信息以及对城市不透水面进行动态监测等方面的研究，对优化城市生态环境，指导城市规划都有着重要的意义。本论文采用哈尔滨2001年与1989的ETM＋／TM影像，首先对遥感图像进行了预处理，在大范围的遥感图象上提取研究区范围。在获得研究区范围的基础上，利用遥感影像所具有的热信息内容的特点，以及地表温度反演原理建立了辐射温度空间模型(Radiant Temperature Spatial model)，分别得到哈尔滨2001年与1989年热力场的分布情况，并获得热力场景观指数。同样通过归一化植被指数(NDVI)的原理也建立归一化植被指数空间模型(NDVI Spatial model)，并用拟合法对热力场温度与归一化植被指数进行线性相关分析。通过利用归一化建筑指数法(Normalization Building Index：NDBI)的原理在与假彩色合成遥感图像相结合，并进行目视判度。分别提取出哈尔滨2001年与1989年城市边界，分别获得了2001年与1989年城镇面积、城镇用地比重、以及1989年与2001年的城镇扩展指数。在获取哈尔滨城区边界的基础上，结合各像元的纯净指数(PPI)确定终端单元，在利用光谱混合分析原理从遥感图像中提取不透水面指数，研究不透水面指数与城市热力场的相关性，结果表明存在较强的相关性。同时对不透水面指数分布图进行阀值的设定，分别提取提取了2001年与1989年的城市不透水面专题图。