陕西省是水资源稀缺的北方地区,人均水资源占有量约为全国人均占有量的一半,年内降水量区域上分布不均匀,差异显著。城市化的加剧使水资源的供需产生矛盾,对于经济发展的可持续性和自然生态平衡产生较大影响,开展对水资源变化的监测和研究具有重要意义。传统监测水储量的变化手段大多都是通过获取地面水资源的动态监测网点信息及设计相应的监测系统来实现,但会受到监测站点的分布和数目的影响。利用GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星时变重力场反演地面水储量可以弥补传统方法的不足,同时反演地面水储量变化已经是当下重力卫星数据研究与应用的热点。通过监测地球的重力场变化能够对大尺度区域进行时空分析是其优点。本文首先介绍GRACE卫星数据与反演陆地水储量理论,再对GRACE重力卫星数据中存在的条带误差,使用几种滤波方法在不同滤波半径下处理GRACE RL05模型重力数据并进行处理后的效果比较,分析表明将滤波进行组合对数据处理,能在在保留有效信号时兼有更好去条带误差效果。本文选取陕西省作为研究区域,将降水量与气温数据联合GRACE重力卫星数据和GLDAS(Global Land Data Assimilation System)水文模型反演并分析了陕西省陆地水储量、地表水储量以及地下水储量的时空变化。时序变化显示,在月、季时间尺度下,水储量与降水量变化有明显的趋势一致性,同降水量变化对比出现的异常值,结合当期水讯资料,可推测到相应时段内的气象灾害变化。然而,受到人口数量、经济发展等其他因素影响,年际变化趋势关联性变弱。根据水量平衡方程原理,反演陆地水与地表水储量差值为地下水储量变化并与年鉴实测地下水位变化验证,数据显示相关性强。2004年到2015年,陕西省陆地水储量和地下水储量年际变化下降速率分别约为12.6mm和17.3mm。空间变化显示,陕西省水储量受地形、气象因素等影响,分布不均。各区域水储量呈现自有的周期性变化,陕西省总体是按照降水量的变化出现盈亏。12月、1月至5月,南部区域水储量较北部区域丰富;6月至11月,北部区域较南部区域水储量增幅较大。除了对GRACE反演的水储量与降水量、气温变化进行趋势相关分析,还考虑与水储量变化相关的多项因素进行定量分析,以水资源承载力作为评价年际水储量利用变化的尺度。使用主成分分析法分析陕西省水资源承载力,表明以人口数量、经济发展为代表的第一主成分,对水资源承载力产生压力;以水储量的变化为代表的第二主成分对水资源承载力呈正相关性;以水资源利用率为代表的第三主成分与陕西省年际地下水位数据经过数据标准化后,两者相关性较强,可以作为判断地下水位变化的参考指标,对于政府制定水资源管理条例以及控制开发利用地下水资源的尺度,有一定的参考意义。