近年来，汾河流域持续推进地下水超采综合治理和跨流域调水工程，地下水位呈现回升态势，强烈影响地面沉降时空演变格局。流域内地面沉降总体趋缓，有的地区由沉降转为抬升，农业灌溉区由于持续依赖地下水开采，地面沉降加重。新水情背景下，地面沉降防控和地下水超采综合治理措施需要调整，地下水位回升对地面沉降的影响规律和响应机制是调整相应措施的科学依据。
目前，主要采用卫星InSAR获取高分辨率的时序形变，以此揭示地面沉降的时空演变规律并反演地下水位的动态演化。地面沉降对地下水位回升的响应是一个长期而复杂的过程，需要联合处理多源SAR影像获取长时序形变信息，应用中面临多源InSAR形变基准不统一和大气水汽延迟问题。在灌溉区主要采取种植结构调整和季节性休耕实现地下水压采，在政策制定层面上面临的问题是缺乏高时空分辨率的地下水位数据。InSAR为地下水精细化监测和管理开辟了新途径，但如何建立InSAR地表形变与农作物用水需求的关联模型是应用中面临的瓶颈问题。
针对上述问题，本研究开展如下工作：基于Sentinel-1卫星数据进行时序SBAS-InSAR处理，获取了汾河流域地表形变速率和时间序列，并采用季节性形变模型分离形变时间序列中的线性趋势和季节性周期信号。基于小波变换分析方法，定量分析了地表沉降与地下水位的周期演化特征以及两者之间的时间滞后关系。研究发现：（1）地面沉降主要发生在太原盆地中部（小店－清徐－交城－祁县－太谷一带，速率达到-70.0 mm/a）、西侧边山（清徐—交城一带，速率达到-63.4 mm/a）和南部（孝义－介休一带，速率达到-72.2 mm/a）；（2）由于地下水压采和“引黄入晋”引水工程等一系列水资源管理措施的实施，太原市区地下水位回升，地面由沉降转变为抬升，整体抬升速率约9 mm/a；（3）太原盆地中部（清徐－祁县－太谷一带）地表形变随着地下水位的季节性“开采－补给”作用而呈现出明显的“沉降－反弹”周期变化特征，年周期形变振幅达到26.2 mm；（4）盆地内季节性地表形变和地下水位变化之间的时间滞后关系不明显（仅为22天），说明该区域低渗透粘土对延缓含水层系统压实的影响有限。
研究成果可为新水情背景下汾河流域地面沉降的精细化防控、种植结构调整提供科学依据，也可为流域水资源尤其是跨流域调水资源的优化配置提供科学指导。

地面沉降,地下水开采,跨流域调水工程,地下水位下降与回升