煤炭在我国的开采历史长达上千年,其在我国能源结构中有着极其重要的地位。大规模的煤炭开采促进了我国的经济发展,但由其引起的一系列生态环境和地表沉降问题已日益严重。随着工作面的不断推进,矿区地表将形成地裂缝、沉陷漏斗、塌陷坑和滑坡等现象,导致矿区道路、管线及工民建受损。除此之外,由开采沉陷引起的次生灾害,给矿区居民的生命财产及工矿厂房带来了极大的危害,也使得矿区周边地区地质灾害频发,相关问题日渐突出。因此,对于矿区地面沉降的监测与分析就显得尤为重要。InSAR(Interferometry Synthetic Aperture Radar)技术因其全天时、全天候、大范围、精度高、非接触、成本低、连续监测、易于重复观测等诸多优点,使其在对地观测中得到了广泛应用。不同于传统的水准测量及GNSS测量,InSAR监测的结果具有空间连续性,克服了水准测量外业工作量大、GNSS点位稀疏、监测范围小、地面调查难以到达等困难。然而,InSAR技术易受时空失相干、轨道误差、外部DEM数据误差、大气延迟等因素的影响,且煤矿开采沉陷一般具有发展速度快、沉降量级大等特点,使得利用InSAR技术监测矿区地面沉降还存在一些问题亟待解决。针对这些问题,本文分别以神东矿区及神东矿区某矿为研究区域,以时序InSAR技术为手段对矿区开采沉陷区进行监测研究,主要研究内容和成果如下:(1)以神东矿区为研究对象,收集覆盖部分神东矿区的2个相邻轨道的30景Sentinel-1A数据,利用干涉图堆叠技术(Stacking-InSAR),进行研究区大范围形变探测,获得了研究区的平均沉降速率及标准差,并利用GIS工具对地面沉降区进行分析。实验结果表明,Stacking-InSAR技术可以进行矿区大范围形变监测,监测结果较为可靠。(2)利用收集自研究区域的22景Sentinel-1A数据,使用小基线集技术(SBAS-InSAR)进行数据处理,获得了研究区的年平均形变速率和时序累积沉降量。结合矿区资料、开采工作面剖线及特征点的分析,表明了矿区开采沉降区与开采工作面的空间分布、开采进尺及开采情况都有着良好的一致性。利用所收集的矿区地面水准资料对小基线技术的时序结果进行验证,计算二者相关系数为0.922。最后经修正模型对SBAS-InSAR结果修正后,二者相关系数提升至0.992,表明该修正模型能很好的优化SBAS-InSAR技术的监测结果。(3)利用灰色模型及支持向量回归模型对小基线集技术监测所得的矿区沉降进行预测并分别对两个模型进行改进,利用改进后的模型组合对矿区沉降进行预计,并对模型预计的精度进行评价,其结果表明改进后的灰色-支持向量回归模型的预测精度与预测稳定性都大大增强,满足预测精度,可应用于实际生产中。