煤炭开采在为国家经济和社会发展做贡献的同时,对生态环境造成了严重的破坏。目前各煤矿对采空区的观测工作主要集中在煤层开采过程中的地表移动变形监测,而对于持续时间很长的残余移动变形时期,实测资料较少,限制了矿区的残余移动变形规律的研究。因此,对采空区地表残余移动变形的监测和分析对于完善煤层开采后的地表移动变形规律尤为重要。目前使用的传统监测方法存在成本高、耗时长、地表变形的空间覆盖度低、监测点难长期保存、受环境影响较大等缺点;与传统监测方法相比,合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）具有效率高、成本低、范围大、在所有天气条件下可全天候使用等优点,对于监测矿区残余移动变形具有很好的应用价值。小基线集（small baseline subset,SBAS）InSAR技术是常用的InSAR处理方法,能够实现长时间大范围区域连续微小形变的监测。本文采用SBAS-InSAR技术对汾西矿区的残余移动变形情况进行监测和分析,并利用改进后的GM（1,1）模型对残余移动变形进行预计,得到较为完整的残余移动变形规律,为预测和评价采空区残余移动变形奠定了一定的基础。主要研究工作以及相应的成果如下:（1）对SBAS-InSAR技术得到的监测结果进行了精度验证,证明SBAS-InSAR技术对于监测煤矿区残余移动变形监测研究有很好的应用前景。以汾西矿区六个煤矿内工作面的实际开采信息和获取到的51景Sentinel-1A数据为基础,对数据用SBAS-InSAR技术进行处理得到研究区域时序累计沉降结果。从定性和定量两个方面对SBAS-InSAR监测结果进行验证。根据工作面的开采时间验证了SBAS-InSAR监测结果可以很好的反应地表沉降的过程,将SBAS-InSAR技术得到的衰退期的沉降值与水准测量中衰退期的沉降值进行对比分析,对SBAS-InSAR监测结果进行精度验证,所有点的平均均方根误差和标准差分别为14.12mm和19.12mm,结果表明SBAS-InSAR监测可以满足研究区域形变量较小的残余变形监测的精度要求,证明用SBAS-InSAR技术监测矿区残余移动变形的可靠性。（2）根据矿区内工作面的开采时间,对SBAS-InSAR技术监测结果处理得到各工作面在残余移动变形时期的时序累计沉降结果,从残余移动变形时期沉降值和沉降速率两方面进行研究,并选取开采同一煤层的工作面的沉降值进行回归分析,建立残余移动变形时期的模型。研究区范围跨度大,包含的工作面数量较多,根据各工作面的开采时间可发现,停采时间涵盖二十年以上,可以获取比较完整的残余形变规律。通过对各工作面残余移动变形期的结果分析发现,进入残余移动变形期两到三年内,工作面的沉降值与残余移动变形时间趋于二次相关关系,二次项系数非常小;进入残余移动变形期三年以上的工作面,下沉值与下沉时间趋近于线性关系,工作面停采时间越长,沉降越趋近于线性形变,且函数斜率越小,其下沉越趋稳定。十年内,工作面仍然存在微小沉降,直至沉降值达到最大。将各工作面在2017-2021年间的沉降值与停采时间进行回归分析,建立了残余移动变形时期持续20年的沉降值与沉降时间的模型,研究表明残余移动变形时期沉降值与停采时间整体趋于指数相关关系,相关系数为0.994。通过对残余移动变形期的沉降速率进行分析发现,在刚进入残余移动变形期时,沉降速率逐渐变小,在此过程中出现波动,地表以缓慢的速度下沉直到达到地表沉降的最大值。（3）针对采用SBAS-InSAR技术监测地表形变时受到数据更新的限制这一问题,对传统的GM（1,1）模型进行了改进,实现了沉降监测与预计的一体化。结合传统的GM（1,1）模型以及矿区地表沉降的规律,对GM（1,1）模型进行了优化,并基于SBASInSAR技术获取的沉降结果,融合GM（1,1）模型理论,实现了地表残余移动变形时期的沉降监测与后续沉降值预计的一体化。通过与传统的GM（1,1）模型进行对比,发现优化后的模型可以很好的提高对实测值拟合的精度,而且可以得到精度很高的预测值。通过将SBAS-InSAR得到的累计沉降值与改进后模型的预测值进行对比发现高度一致。将优化后的模型用于矿区残余移动变形时期的沉降值的预计可以有效的减小经典GM（1,1）模型的误差,为矿区地表残余移动变形时期的沉降监测与预计提供了参考。