本发明公开一种基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，包括：获取覆盖矿区开采区域大梯度形变发生前、后的两景SAR影像，并对参考影像和搜索影像进行配准处理；采用多级不同大小的匹配窗口分别提取矿区开采区域的初始大梯度形变信息；去除初始大梯度形变信息中与开采形变无关的偏移分量，以得到不同大小的匹配窗口下与开采形变相关的大梯度形变信息；根据大梯度形变信息计算同一参考像素在不同大小的匹配窗口下的像素偏移量估计的均方根误差，并根据均方根误差获取在不同大小的匹配窗口下的高质量大梯度形变信息；对高质量大梯度形变信息进行垂向投影变换和地理编码，以得到地理坐标系下矿区开采大梯度形变场空间分布信息。