从地下水系统的不稳定性和脆弱性成因的综合性出发,以下辽河平原第四系浅层地下水系统为研究对象,科学界定地下水系统脆弱性概念;应用PSR概念框架模型探究其驱动机理,构建评价指标体系;应用Fuzzy-ANN模型与WOE方法进行脆弱性现状空间辨识;应用SD预警模型预测各敏感因子在不同社会发展情景下的演变趋势,然后对地下水系统脆弱性在时间维上进行动态辨识,从而将地下水系统脆弱性的研究从静态拓展到动态,丰富、完善地下水系统脆弱性辨识方法与理论;在脆弱性辨识基础上,将脆弱性辨识结果作为一个约束条件融入到多维多目标非线性模糊优选模型中,应用该模型确定水资源的优化配置方案,据此提出地下水系统的多维调控模式。本研究既可以为在国内其它地区开展同类工作提供借鉴,具有一定的理论意义;也可以为实现以地下水资源的可持续开发利用支持当地国民经济可持续发展、全面振兴辽宁老工业基地的战略目标提供决策依据,具有重要的现实意义。