京津冀地区随着经济快速发展,环境问题日益突出,其中地下水的过量开采,已经造成该地区严重的地面沉降和土层结构破坏,京津冀地区俨然成为了世界上最大的沉降漏斗区。为了分析京津冀地区地下水与地面沉降之间的耦合关系,了解当前土层结构的健康状况,给出适宜开采地下水的位置建议。本文主要做了以下四个方面的工作:（1）利用Sentinel-1卫星数据反演京津冀地区的地面沉降利用下载的324景SAR影像,通过MCTSB-InSAR技术反演了2017-2019年京津冀地区的地面沉降时序,并利用水准数据进行了精度验证。2017年监测精度为4.52 mm/y,2018年监测精度为4.56 mm/y,2019年监测精度为4.30mm/y。（2）利用GRACE-FO卫星数据反演京津冀地区的地下水时序变化传统获得地下水储量变化的方法存在对人力的消耗极大、对监测井的位置要求高、地域代表性较弱的缺点,不适用于监测大范围的地下水变化。本文利用GRACE-FO重力卫星数据,并结合GLDAS水文数据,获取到了2017-2019年京津冀地区的地下水变化时序。并与监测井获取的多层地下水数据进行了同时段对比,对比发现两者数据在长时间维度上有较好的一致性。（3）地下水与地面沉降变化关系分析首先通过对地下水与地面沉降时序的时空对比和差分对比,发现地下水严重下降区与地面严重沉降区在空间分布上基本吻合,且当地下水迅速升高或下降时,地面沉降速率会相应地减慢或加快;当地下水持续升高时,地面沉降接近停止。然后在不同沉降等级中,对变化趋势和弹性骨架储水系数进行分析,发现沉降越严重的区域,地下水与地面沉降的变化趋势相关性越强;由地下水变化引起沉降的能力随着沉降等级升高而变大,并且该能力在不同沉降等级中变化趋势也不同。（4）对京津冀地区的弹性骨架储水系数图进行时空分析利用GRACE-FO卫星得到的地下水数据特性,通过邻域平均方法,使得地面沉降结果与地下水变化结果空间分辨率一致,并首次获得了京津冀地区2017年、2018年和2019年的弹性骨架储水系数图,弹性骨架储水系数实现了由点到面的升级。最后,结合京津冀地区的地形地貌、土壤类型及各年内降雨、温度、严重沉降面积情况,对弹性骨架储水系数图进行了时空维度对比分析。研究发现,京津冀地区土层结构的平均情况正在逐渐变好,但是该地区东南方向土层结构还在继续恶化;京津冀西北地区的土层结构相对于东南地区更适合开采地下水。该论文有图33幅,表10个,参考文献85篇。