土壤水分作为重要的地表参量影响着陆地与大气的能量交换与水分平衡,并最终对地球气象气候产生影响。20世纪以来,遥感卫星技术的发展和对地观测能力的提高为大尺度土壤水分的获取提供了极大的便利,越来越多的卫星土壤水分数据可用于科学研究。我国华北地区作为重要的粮食作物生产基地长期受水资源短缺的影响,准确把握华北地区土壤水分含量的变化对水资源管理、农作物估产、地区气候研究等具有重要意义。论文使用2011～2019年SMOS土壤水分数据与2015～2019年SMAP土壤水分数据,针对华北地区逐步开展了土壤水分空间分布、土壤水分时序变化以及土壤水分时空迁移特征的研究,成果如下:（1）土壤水分大尺度空间分布特征研究:分别使用长时序SMOS、SMAP土壤水分数据研究华北地区2011～2019年的土壤水分的空间分布,并使用均值、中位数、标准差、偏度、空间均方根误差作为评价指标对土壤水分的分布特征进行量化。结果表明,华北地区土壤水分大致以“秦岭-淮河”为界呈现北低南高的分布特征,9年间土壤水分均值呈下降趋势。（2）土壤水分长时序变化特征研究:在土壤水分空间分布研究的基础上,采用土壤水分年际间变化量、土壤水分时间均方根误差、土壤水分变化趋势和长时序土壤水分变化量对2011～2019年土壤水分的时间变化特征进行分析。结果表明,SMOS、SMAP土壤水分在同时期表现出相似的变化特征,土壤水分减少的区域主要分布于河南南部、山东半岛、山东西部和山西部分地区。（3）土壤水分时空迁移特征研究:在量化研究的基础上判定土壤水分低值、高值区域,使用重心迁移和边界长消对华北地区土壤水分时空迁移特征进行研究。结果表明,2011～2019年土壤水分整体重心由东北向西南方迁移,土壤水分低值边界圈定的范围在2015年达到最大,土壤水分高值区域边界的变化主要体现在东西方向。本研究利用长时序SMOS和SMAP卫星数据独立开展大尺度土壤水分时空分布与迁移研究,尝试将土壤水分在纵向上的时间变化特征转化为横向上的空间迁移特征,挖掘卫星土壤水分数据的应用潜力,为验证卫星土壤水分反演的可靠性提供了实践依据,并为区域环境与水资源管理、农业生产与灾害监测、城乡规划与可持续发展提供了新的方法和量化研究支持。