土壤水分是地表生态环境的重要组成部分,是连接地表水与地下水的重要纽带,同时,也是植物维持其正常生命活动的重要因素。传统的土壤水分监测方法主要以野外调查为主,存在工作量大、成本高、时效性差等局限性,而遥感技术以其快速、准确、周期性、客观性强的特点,具有迅速获取信息的优势,从而为大面积实时监测土壤含水量提供了技术支持。　　 本文以陕北神木县大柳塔矿区为研究区,以研究采煤塌陷引起的地面形变导致的土壤水分损失规律和土壤水分与植被覆盖度的动态响应为目的,在野外调查采样的基础上,结合ETM遥感影像数据,通过对土壤含水率与光谱数据进行相关性分析,选择土壤水分敏感的波段,采用基于可见光.近红外的土壤水分光谱法反演采矿塌陷区土壤水分,并对2002年到2010年间的土壤水分和植被覆盖度变化做了分析,探讨了二者的响应程度。本文取得的主要进展和结论如下:　　 (1)根据野外采集的土壤光谱数据,通过对数据进行均值中心化和平滑去噪,制作了土壤水分的光谱特征曲线,分析得出在可见光和近红外波段范围内,长波段对土壤水分更为敏感。　　 (2)土壤水分与光谱反射率的相关分析:光谱反射率与土壤含水量呈负相关关系,并且随波长的增大,相关性也增强；在近红外波段(760mm～1050nm),土壤含水率与光谱反射率相关性较强,呈二次多项式关系,R2为0.802。　　 (3)结合2009年ETM遥感影像数据,运用“光学植被盖度”模型,有效排除植被对土壤水分的干扰,采用ETM4波段的二次多项式模式进行土壤水分遥感定量反演,获得研究区土壤水分空间分布图,分析土壤水分的空间分布状况。　　 (4)利用研究区2002年、2009年和2010年三期LandsatETM数据,结合定量反演模型,提取研究区土壤水分和植被覆盖度信息,制作2002年到2010年间土壤含水率和植被覆盖度空间变化分布专题图,分析煤炭开发引起的地面形变导致的土壤水分损失与地表生态环境之间的动态响应关系。　　 本文研究的结果为煤炭资源的合理开发、利用与生态环境的保护与修复提供了科学依据和技术保障,为管理部门提供决策支持。