随着我国日益突出的粮食安全问题,保护耕地变得越来越重要。实施耕地保护的核心就是实施基本农田的保护,科学合理的编制基本农田保护规划是实行耕地保护的重要保证,更是维护社会稳定、经济发展和国家粮食安全的必要举措。本文基于Arcgis软件平台,以湖北省恩施州鹤峰县为研究对象,以空间聚类方法为核心,就如何科学合理的编制基本农田保护规划进行了理论探讨。研究在资料收集与踏勘的基础上,分析了鹤峰县的土地利用特点和基本农田保护现状,借助特尔菲法,构建了鹤峰县耕地入选基本农田评价指标体系；为避免人为主观因素影响,科学合理的将优质、集中的耕地划入基本农田保护区,引入了K均值空间聚类方法,并提出以坐标与属性一体化的空间距离度量公式来进行空间距离计算的理论思路,借助MATLAB7.0软件平台对其编程实现；在进行鹤峰县耕地图斑K均值空间聚类分析时,就K均值空间聚类方法的不足,结合景观生态学中景观破碎度指数对其进行了改进、优化和检验,并将本法划定的基本农田保护区与传统方法划定的保护区相比较,确定本研究方法可有效提高基本农田的集中性,有利于基本农田的管理和保护,优于传统方法：本研究基本建立了以空间聚类方法为核心,结合景观破碎度指数的基本农田保护规划方法体系,且结合鹤峰县实例证明该方法是可行的。本文利用空间聚类方法在基本农田保护规划中的应用研究是一次全新的探索,为基本农田划定方法提出了新的可能,研究所划定出的基本农田在指导相应的县级基本农田保护规划工作的同时,对乡镇级基本农田保护规划也有重要的指导意义,还为本轮规划新提出的基本农田整备区的划定提供了思路和方法。