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随着经济的快速增长，中国正经历快速城市化进程。经济的高速发展消耗了大量的土地利用资源，引起了土地利用的快速变化。由于在城市发展过程中忽略了生态环境保护、大肆任意开发土地资源，造成低效率、低密度和离散分布的土地利用格局，带来了一系列的问题:产业结构不合理、环境恶化、农业用地流失、气候暖化和生物多样性减少等等，严重制约城市经济的可持续发展。经济的发展离不开土地资源的支持，加上土地资源的稀缺性和弱转换性，如何合理的规划土地利用结构、实现土地利用优化配置成为一个亟需解决的问题。 目前对于土地利用优化配置的研究主要分为土地利用数量结构优化和土地利用空间格局优化。土地利用数量结构优化注重土地效益的最大化，而没有顾及土地单元在地理空间上形成分散、低效格局的可能性。土地利用空间格局优化更侧重以紧凑度、土地适宜性为优化目标进行。因此，本文将数量优化和空间格局优化相结合，以东莞市为例开展土地利用优化配置研究。选取生态绿当量、公路可达性和生态敏感区等14个指标，涵盖经济、环境、人口、土地利用和资源五方面。利用选取的指标建立主体功能区评价体系，将研究区划分为若干主体功能区。根据各个主体功能区的特点和我国相关规划标准，建立土地利用数量结构多目标规划模型，并运用LINGO求解出最优用地数量。在此基础上，以最大化紧凑度和土地适宜性以及最小化土地利用转换成本为优化目标，利用模拟退火算法实现土地利用空间格局优化。 实验结果表明:将主体功能区与多目标规划模型结合，不仅能较好地避免主观因素对结果的干扰，并通过对比实验发现，该方法的优化结果与不采取主体功能区的结果相比总效益高出许多，体现地区差异对优化结果有很大的影响。同时运用不同情景设置对空间结构优化结果有一定的影响。当紧凑度系数偏高时，综合效益较高，当成本系数升高时，综合效益会降低。