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华北平原是我国重要的北方农业基地和经济中心,也是我国缺水最严重的区域之一,地下水作为其主要的供水源,地下水的安全问题至关重要。随着社会经济的飞速发展,目前华北平原面临严重的地下水污染问题,对社会经济和人们的生活带来了严重的威胁。因为地下水资源深埋地下,对于地下水污染严重的问题,控制的意义远远大于治理。与深层地下水相比,浅层地下水污染与地表因素的联系更加密切。遥感技术作为地球信息科学里的前沿技术,是目前最有效的信息获取手段和对地观测技术,将其运用到对区域浅层地下水水质分析的研究中,是对大尺度区域内地下水水质遥感研究的一种尝试。因此本文将对华北平原浅层地下水水质进行遥感分析。本文以华北平原典型剖面:保定——沧州,石家庄——衡水——德州两条剖面及其周边区域为研究区开展研究。影响浅层地下水水质的地表要素分为:污染源因素、气象因素、地形因素、植被因素。本文所研究的浅层地下水水质指标是化学耗氧量(COD)和三氮(3N),主要研究内容包括:(1)对研究区浅层地下水水质指标COD和3N数据进行空间非平稳性检验。全局Moran指数显示:COD和3N这两个水质指标在空间上表现为明显的自相关性,而且具有很强的空间聚集性,这一特征为实现GWR模型提供了理论基础。(2)分别构建地理加权回归(GWR)模型和最小二乘(OLS)模型,并对模型的性能和精度进行对比分析。(3)分别利用气象站监测数据和遥感数据反演数据构建GWR模型,对比不同数据源的数据对模型性能的影响。(4)利用克里金插值和已建立的GWR模型对整个研究区的COD和3N值进行预测分析,制作整个区域的地下水水质预测图。本文得到的主要结论概括如下:(1)浅层地下水水质指标COD和3N在空间上具有明显的空间自相关性,对其建立GWR模型和OLS模型,通过验证它们的相关参数得出:地理加权回归模型GWR比全局回归模型OLS的拟合效果更好。(2)利用遥感数据产品反演得到的值作为自变量可以代替气象站实测值来构建模型进行大尺度区域的遥感分析方法可行,节约数据获取成本且模型精度也有所提高。(3)利用已经建立的GWR模型对全区域浅层地下水水质进行预测分析,制作全区域预测图,为华北平原地下水制定各种政策措施提供数据支撑。