El deterioro del entorno térmico ha amenazado seriamente la calidad del hábitat urbano y el desarrollo urbano sostenible. La evolución del entorno construido urbano (ECU) es una causa importante de la variación del entorno térmico urbano. Sin embargo, el efecto dinámico del ECU sobre la temperatura de la superficie terrestre (TSL) rara vez se estudia combinando la teoría de zonas climáticas locales (ZCL) y la heterogeneidad espacio-temporal. Basado en un estudio de caso del distrito de Beilin en Xi"an, China, este artículo identificó los tipos de ZCL del distrito de Beilin en 2010, 2015 y 2020 utilizando el método GIS. También analizó las características espacio-temporales de la TSL en verano basándose en el método de recuperación de teledetección y exploró los efectos del entorno construido sobre la TSL mediante Geodetector y regresión ponderada geográficamente (RPG). Los resultados mostraron lo siguiente: (1) La participación del área de zonas de edificios densos en el distrito de Beilin fue mayor que la de zonas de edificios abiertos y zonas de superficie natural, mientras que la participación de zonas de edificios densos de media y alta altura continuó aumentando y la participación de zonas de edificios densos de baja altura continuó disminuyendo durante el período de estudio. (2) La TSL de los diferentes tipos de ZCL en el distrito de Beilin era claramente diferente, y la TSL de las zonas de edificios densos era generalmente más alta que la de las zonas de edificios abiertos y zonas de superficie natural. Mientras tanto, la TSL de las zonas de edificios densos de media y baja altura aumentó gradualmente, y la TSL de las zonas de edificios abiertos de alta altura disminuyó gradualmente, pero el área total de calentamiento era claramente mayor que el área de enfriamiento. (3) Los efectos de los factores del ECU sobre la TSL variaron considerablemente, con su interacción teniendo un efecto de potenciación. La influencia directa e interactiva de los indicadores del ECU bidimensional (2D) sobre la TSL fue mayor que la de los indicadores tridimensionales (3D), pero hubo una disminución gradual de la fuerza de los indicadores 2D y una disminución, potenciación e invariancia simultáneas de la fuerza de los indicadores 3D. (4) La cobertura vegetal (CV) y la relación de área construida (RAC) actuaron negativamente, y la altura del edificio (HE) estaba cambiando de un papel positivo a uno negativo, con la intensidad promedio de acción de la CV cambiando de -0.27 a -0.15, la RAC de -0.20 a -0.16, y la HE de 0.05 a -0.04. El área de superficie impermeable (ASI), el área construida (AC) y la congestión espacial (CE) actuaron positivamente, con la intensidad promedio de acción de la ASI cambiando de 0.12 a 0.20, la AC de 0.12 a 0.19, y la CE se mantuvo estable en 0.04. El marco permite una representación más profunda de los cambios en la TSL en diferentes ZCL, reflejando los efectos directos e interactivos de diferentes indicadores del ECU sobre la TSL, así como variaciones locales en los efectos de impacto y proporciona una base para que los gestores o planificadores urbanos mejoren la resiliencia al calor urbano.