La implementación de políticas públicas, para resolver problemas ambientales urbanos, requiere de información que en la mayoría de las ciudades no existe. Por tanto, se propone un modelo para obtener un índice de calidad ambiental (ICA) urbano, a partir de imágenes satelitales. De una imagen Landsat ETM+ de Cali, Colombia se obtuvieron cinco indicadores ambientales: temperatura de superficie (TS), y los índices de vegetación normalizado (NDVI), de humedad en las hojas (LWCI), de suelos normalizado (NSI) y de vegetación ajustado al suelo (SAVI), con los que se estimó el ICA a nivel de barrio, usando análisis multivariado. Principalmente se obtuvo una alta correlación entre los indicadores; que los mayores valores del ICA ocurren en barrios con menor área construida y viceversa, y diferencias estadísticas significativas del ICA, según el uso del suelo. Los barrios fueron agrupados segun el índice, destacando aquellos que demandan intervención prioritaria por las entidades de planificación.