煤地水耦合性分析对于区域社会、经济、生态的发展具有重要的支撑作用,然而在煤炭开采区域,开采活动对于区域水土资源本身带来一定的影响,干扰区域水土资源协调程度,从而威胁区域经济、社会、生态的可持续发展。为此,本文以山西省晋城市坤达矿区为研究对象展开实证研究,分析复合系统的耦合机理,建立耦合协调度模型并计算耦合度,对区域煤地水复合系统进行协调性分析,包括效应分析、对比分析以及扰动分析,从而得出导致复合系统的耦合度较低的子系统,并通过主成分分析法寻找主要扰动因子,将该主要扰动因子设置成约束条件,利用多目标规划模型得出坤达矿区土地利用的优化方案。本文主要从以下几个方面开展了研究:(1)对国内外有关煤地水协调以及采煤对区域水土资源影响的研究进行综述性介绍和回顾,确定本文的基本研究思路;(2)分析复合系统的耦合机理,以及煤炭资源、水资源及土地资源在合理开采和不合理开采的情况下的耦合机理;(3)在已有研究的基础上构建评价指标体系,建立耦合协调度模型并求各子系统的综合评价指数和复合系统的耦合度;(4)通过横向和纵向的对比,分析该区域复合系统不协调的原因,并利用主成分分析法求得导致复合系统耦合度较低的子系统和主要扰动因子;(5)将该主要扰动因子作为其中一个目标函数设立多目标优化模型,从而得到该复合系统的优化方案。通过对以上内容的研究,得出了以下结论:(1)煤炭资源的开采制约着水和土地资源,而水资源和土地资源影响着煤炭资源的开采;水和土地资源是相互作用,即既可以彼此促进也可以彼此制约;(2)煤炭开采活动是一个产生正负价值的人类劳动,其中当复合系统的耦合度较低,说明煤炭开采带来的经济效益无法弥补带来的生态效益和社会效益;(3)研究区复合系统的耦合度较低,导致该系统耦合度较低的子系统为土地资源子系统,故可以从土地资源入手来提高煤地水复合系统的耦合度;(4)坤达矿区中煤地水复合系统的主要扰动因子为水资源面积,将水资源面积作为目标函数对区域土地利用进行重新规划,该思路可以对区域的规划提供新的思路;(5)本文的优化方案所产生经济效益、社会效益和生态效益在一定程度上均有所提高,说明优化方案具有可行性,且多目标规划在土地利用优化配置的应用中有一定推广意义。