城市的协同发展受到国家的高度关注,资源型城市转型发展与可持续发展成为当下的研究热点。煤炭资源型城市作为我国资源型城市的重要组成部分,具有着数量多、分布范围广的特征,但由于国家能源结构的调整与城市煤矿资源逐渐枯竭,煤炭资源型城市发展活力逐渐降低。在众多研究中,煤炭资源型城市因“重经济,轻生态”,导致生态环境的恶化,成为制约其城市转型与可持续发展的主要问题。党的十八大以来,中央不断深化推进国土空间规划发展,以优化国土空间开发格局为目标前提,完成生态保护红线的划定,进行生态区划和生态系统评价,已成为生态现代化和生态文明建设的重要基础和科学保障。把握地区多重生态系统服务是对生态系统管理的前提,而多重生态系统服务之间的关系研究中,生态系统服务簇可以识别多重生态系统服务间的交互作用,并依据簇的特征对区域进行生态功能的分区,从而更好地进行“社会-生态”系统管理。本研究正是基于这一思想认知,对煤炭资源型城市古交市的国土空间功能分区进行了优化研究,旨在为其可持续发展提供新的理论基础。本研究在对古交市国土空间特征与利用问题详细分析之上,通过基于神经网络聚类学习的方法对生态系统服务簇进行识别,共获得6种服务簇,并根据簇得到的生态功能分区空间范围与功能分区中不同生态系统服务之间的权衡与协调强度,建立簇与土地利用之间的关联关系,对分区内的国土空间功能进行优化调整。之后,根据煤炭资源型城市特点以及国土空间功能分区特征,作为土地变化的驱动因子,通过元胞自动机等模拟程序,模拟在三种不同的情景下古交市2030年国土空间发展布局,针对性的提出区域生态系统服务提升策略,为改善资源型城市的人类福祉和城市的可持续发展提供理论支持,为古交市国土空间功能的整体优化,提供相应的理论和技术方法。