研究区地处高原干旱地区,自然环境恶劣,传统的水文地质调查开展困难。干旱缺水严重制约了当地居民生活、生产及国防发展。但传统的水文地质调查方法对人力及物力成本的需求过于巨大,同时其项目周期较长,因而无法进行快速的大面积工作。在此情况下,因遥感技术具有宏观性、多波段、多实相等的特点,能够迅速准确的获取地表水体、含水断层、泉及泉群、溢出带、线性构造等基础水文地质信息,因而选用该技术作为研究手段,尝试对当地的地下水资源情况进行地质调查。论文选择新疆南部的神仙湾地区,以Landsat 8影像数据为信息源,采用遥感技术开展地下水监测研究。首先,通过分析前人调查资料,结合卫星影像数据,对研究区进行基础地质解译,初步筛选地下水储集层位。进而通过建立适用于此地的泉点解译标志,对泉点进行信息提取。依据得出的泉点,解译出该地区控水断层分布图。通过综合分析,进一步推测出该地区控水断层的分布规律。断层以近东西向展布为主体,其次为北东-南西向和北西-南东向展布。北西向为研究区区划性断裂展布方向,地层分布主要受到该方向断裂控制,后期改造过程中部分破碎严重地区成为地下水溢出通道。北东向断裂为近东西向左旋走滑断裂运动形成的张性次级断裂,地下水由高应力区向低应力区流动,最终在北东向断裂处形成泉点。运用GIS平台对控水断层进行分析,得出区内控水断层密度分布图。对研究区的地层岩性、粒度、厚度等相关因素进行分析,结合前人的研究资料可发现地层中可作为地下水储水层的地层组合为温泉沟群D岩组及神仙湾组B段。其地层中均可见厚度超过3500m的砂岩地层。通过密度分布图与基础地质资料叠加分析,得到一级找水有利区三处,二级找水有利区两处。地下水主要赋存于以下两类地区:①断陷盆地中的河谷平原区;②山前冲洪积倾斜平原区。其结果与前人对西北边境干旱区的水资源分布预测成果基本吻合,为进一步详细勘查提供有利依据。