榆神矿区是我国主要的煤炭生产基地之一。多年来,大量的地下煤炭开采已造成严重的地表沉陷变形及地质环境损害,利用测绘遥感手段开展矿区地表沉陷变形特征和规律进行研究对于煤矿安全生产和生态环境保护具有重要意义。本文以榆神矿区金鸡滩煤矿开采沉陷工程实例,通过设置地表移动观测站,采用GNSS-RTK、水准测量、GNSS连续监测站、无人机航测及In SAR等多种方法,针对该矿井首次回采工作面、放顶煤大采高工作面及存在老采空区的相邻工作面开采沉陷问题,通过监测数据处理和综合分析,总结不同开采条件下地表变形破坏的基本规律。进一步利用FLAC3D数值模拟分析不同开采条件下覆岩与地表变形破坏的发生机理。主要研究内容及结果如下:基于101工作面地表移动观测数据分析总结了首采工作面开采过程中地表移动与变形的基本规律。针对GNSS-RTK变形测量中存在的系统性误差提出了坐标转换残差的改正算法并开发了相应的数据处理程序,确定了相应的地表移动动态特征参数和移动稳定后的各种角量参数。依据117工作面地表移动观测数据研究了一次采全高的大采高工作面开采地表变形破坏的主要特征。通过对比分析了大采高条件下地表最大移动变形量及相应的移动特征参数与首采工作面的差异。针对沉陷区采动裂缝监测开展了基于无人机航拍影像提取地表裂缝的现场试验,取得较好的监测效果。研究了新开采工作面对相邻老采空区工作面造成的地表动态移动变形的特殊规律。通过在106工作面上方布设6个GNSS连续监测站,揭示开采过程中地表点的连续变形特征以及老采空区对地表下沉及水平位移对称性的扰动影响,进一步利用In SAR影像获取了沉陷区2018-2019年的时序形变数据,阐明了地下工作面推进位置与地表形变区边界及形变中心之间的协同关系。根据金鸡滩煤矿地质采矿条件构建了三维数值计算模型并模拟分析了不同采高和开挖尺寸下覆岩与地表变形破坏的机理。通过绘制采动区覆岩变形、应力变化和塑性破坏区分布图,揭示了开采高度、开挖长度与地表最大下沉量、导水裂隙带高度、地表裂缝发育之间的量化关系,模拟结果与实测数据相符。综上,本文研究结果初步揭示了榆神矿区不同开采条件下地表沉陷变形的时空特征及机理,对于类似条件矿区的安全采煤与地面保护工作具有一定的参考价值。