书耦合城市地理学“空间结构理论”和城市气候学“地表能量平衡原理”，提出了等级尺度城市地表结构与热环境调控新理念，揭示了等级城市空间结构与地表热环境之间的互馈机理，自主研发了生态城市模型(EcoCity)。基于遥感地面同步量测解决复杂地表覆盖辐射通量遥感反演“真值”验证及空间尺度推绎问题。构建城市等级结构与生态服务热调节功能影响评价的关键指标，刻画并表征城市内部结构4个尺度（城乡梯度、功能区、覆盖组分、材质构造）与热通量的时空关系，定量区分不透水地表与绿地对地表潜热、显热通量的贡献程度，核定服务于水热调节功能的各功能区不透水地表与绿地组分的调控阈值。研发了城市生态环境监测与应急预警信息平台，提出城市及城市群热岛调控空间规划生态红线指标。《城市地表热环境遥感分析与生态调控》将深化城市热环境生物地球物理机制的定量化认知，推动城市生态学与空间规划链接与学科发展，对于城市景观规划、热岛调控乃至区域可持续发展评价具有重要参考价值。