地面沉降是一种主要的城市地质灾害，其引发的环境地质问题严重影响了城市基础建设并制约着经济可持续发展，其中，地下水超采是引起地面沉降的主因。论文以西安市地面沉降为研究对象，旨在通过建立合适的地面沉降预测模型，辅助指导地下水开采行为，以保持地下水资源可持续利用和地面沉降的有效控制。论文在收集、整理和分析西安地区历史地面沉降资料的基础上，借鉴国内外研究成果，以研究区域内地下水开采量及地下水水位值作为模型输入变量，以各监测点年沉降速率为模型输出变量，尝试建模并预测其沉降发展趋势，以期为地下水合理开采提供参考依据。研究取得了如下成果：1.建立了地面沉降单一预测模型。分别建立了研究区域内地面沉降典型观测序列的BP神经网络、回归分析及灰色理论三种预测模型，在试验检验基础上，对上述三种预测模型的适用性进行了检验。2.建立了地面沉降组合预测模型。试验研究表明组合预测模型是提高地面沉降预测精度的有效手段，可为制定地下水开采方案提供参考依据。3.制定了地下水开采参考方案。通过对组合模型的应用分析，在理想开采模式下，西安地区总开采量为19262万m3/a、67417万m3/a、26872万m3/a时，其地面沉降均值分别为-13.2427mm、-30.1565mm和-73.4636mm。