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土地是一种不可再生资源，是人类赖以生存、社会赖以发展的物质基础。随着经济的发展，社会工业化、城镇化的加速发展，人口数量的增加，人地矛盾日益突出，并由此引致了一系列的资源和环境问题，这些大都与土地利用结构不当有关。如何合理的利用有限的土地资源，制定科学的土地利用结构优化的方案，调整土地利用的思路，解决人地之间的矛盾，已成为城市可持续发展亟待解决的问题。研究土地利用结构优化不仅具有理论意义还具有很重要的现实意义。
本文以三门峡市为研究区域，以2006年为基期年，运用灰色线性规划和BP人工神经网络方法对三门峡市土地利用结构进行了优化配置研究。其主要内容包括：(1)全面论述了土地利用结构优化的基本理论和技术手段，为三门峡市土地利用结构优化提供了理论基础；(2)从地理区位、自然条件和社会经济条件三方面较为详细的分析了三门峡市土地利用的外部环境，并从土地利用类型的数量结构、空间结构和组合结构三个方面，对三门峡市土地利用现状进行了定量分析和评价，为土地利用结构优化提供了现实基础；(3)依据三门峡市历年来的数据，应用GM(1,1)灰色预测模型，对三门峡市2015年的人口、耕地、粮食产量、粮食单产进行预测；(4)建立灰色线性规划模型，对三门峡市土地利用结构进行优化，应用灰色线性规划程序计算，最终构造出3个供选方案；(5)构建BP人工神经网络模型对供选方案进行择优，最后得出三门峡市土地利用结构优化的最优方案，同时，为有效的实施该方案提出了相应的保障措施。