由于农业、家庭和畜牧业长期过度开采地下水,导致美国亚利桑那州发生了严重地面沉降,尤其是威尔考克斯地下水盆地。近年来威尔科克斯盆地的地面沉降速率不仅没有下降,反而有所上升,对基础设施、含水层系统和生态环境都构成了威胁。在该研究中,首先采用干涉合成孔径雷达(InSAR)时间序列分析方法,对2006-2020年获得的L波段ALOS和C波段Sentinel-1合成孔径雷达数据进行分析,研究了威尔科克斯地下水盆地地面沉降的时空演化特征。从总的变形模式来看,该盆地内有两个主要沉降带,从2006年至2020年,它们的平均沉降速率随着时间增加。采用基于独立分量分析(ICA)的方法将InSAR时间序列混合信号分离成一系列独立信号。独立分量分析在威尔科克斯盆地的应用不仅揭示了盆地中存在两种不同的时空变形模式,而且滤除了InSAR观测数据中的残余误差,突出了时间序列变形强度。该研究依据InSAR变形资料和地下水位数据,量化了含水层系统对水头变化作出的响应,并揭示了含水层系统的流体力学特点。此外,还利用InSAR测量数据、水头和估计的储水系数,计算了1990年至2020年的地下水储量时空损失。了解地表变形特征并量化地下水盆地含水层系统的响应,对于威尔科克斯盆地和其他地方的地下水开采管理及维持含水层系统的力学稳定和完整性具有重要意义。