近年来,我国一直处于城市化的快速发展阶段,社会经济持续快速增长。但是随着城市化持续不断的推进,城市有限的土地资源与其迅速增长的社会经济发展需求逐渐呈现出了一种失衡发展的态势,不合理的土地利用结构引起了一系列的生态环境问题,诸如环境污染、资源过度消耗和匮乏、生物多样性减少、生态栖息地退化等,这些问题的不断出现对于社会经济的可持续发展以及人类的生存健康都产生着不利的影响。党的十八大做出了“大力推进生态文明建设”的战略决策,提出了“优化国土空间格局”的战略任务;《国家十三五规划纲要》中提出“坚持绿色发展,着力改善生态环境”,指出要调整优化空间结构,划定农业空间和生态空间保护红线,构建科学合理的城市化格局、生态安全格局。因此,如何从土地生态属性出发,充分考虑区域发展背景和趋势,对城市土地利用格局进行空间优化配置以促进城市土地利用与生态环境协调发展,缓解二者之间的空间冲突,实现区域生态、经济和社会的有机统一,成为了亟需解决的难题。景观安全格局理论是通过对景观过程的模拟,定量分析区域生态系统的健康情况和安全水平状况,从而为协调城市与生态环境健康发展,优化城市土地空间格局提供判别依据,是实现城市生态安全的重要途径。CLUE-S模型是在定量分析区域土地利用与其驱动因素之间的关系以及区域用地需求的基础上,对区域各类用地类型进行空间配置,来模拟预测其土地利用情况,是进行土地利用格局空间优化配置的重要方法。将景观安全格局和CLUE-S模型相耦合,可将生态保护融入土地利用中,以实现生态、经济综合效益的土地利用优化配置。本文选取重庆市渝北区为研究区域,以ArcGIS和ENVI为主要技术平台,以土地利用数据、遥感影像等数据为支撑,运用景观安全格局理论和GIS空间分析功能依次构建了研究区综合水安全(洪水调蓄、水环境污染防护)格局、水土保持安全格局、地质灾害安全格局、游憩安全格局和生物多样性保护安全格局5个单一景观安全格局,并按照“木桶”原理进行叠加得到研究区综合景观安全格局;在此基础上,通过将景观安全格局与CLUE-S模型相结合的耦合分析法,对研究区2020年设置了现状趋势发展和优化配置发展两种情景发展模式,并对两种情景模式下的模拟预测结果进行对比分析,探索研究区未来土地利用格局空间优化配置的方法,并提出了相应的建议。研究结果如下:(1)基于景观生态学原理和景观安全格局理论,结合GIS空间分析,通过对综合水安全、水土保持、地质灾害、游憩、生物多样性等关键性景观过程的模拟、判别,构建了研究区综合景观安全格局,该安全格局将研究区分为低(保障格局)、中(满意格局)、高(理想格局)三个安全水平层次,其中低安全水平格局面积占研究区面积的50.1%,中安全水平格局占研究区面积的44.18%,高安全水平格局占研究区面积的5.72%。(2)运用CLUE-S模型以2009年为基期模拟2013年的土地利用格局,通过检验得到正确模拟的栅格数占研究区域总栅格数的93.8%,Kappa系数为92.25%,表明模拟取得了良好效果,说明CLUE-S模型适用于渝北区的土地利用格局变化的模拟研究。(3)以研究区2013年土地利用现状图为基础,设置了现状趋势发展和优化配置发展两种情景发展模式来模拟预测研究区2020年的土地利用情况。两种情景模式下,建设用地、耕地、林地等主要土地利用类型的空间发展走向符合研究区社会经济发展趋势和情况,其模拟结果具有可信性。(4)通过对研究区现状趋势发展情景和优化配置发展情景的土地利用空间模拟预测结果在土地利用数量结构、空间分布结构和景观格局指数方面进行对比分析,认为优化配置发展情景相较于现状趋势发展情景在耕地保护、生态环境保护等方面都进行了综合考虑,其优化配置结果具有合理性和可行性。说明本文将景观安全格局和CLUE-S模型相耦合,通过情景设置来对区域进行空间优化配置研究的方法是可行的。(5)结合研究区的土地利用背景和情况,对研究区提出了坚持生态优先,绿色发展;严格保护耕地,提高耕地质量;控制开发强度,提高用地效率和优化土地利用结构,合理用地布局的土地优化配置建议。