土地是不可再生的有限资源，是经济和社会发展最基本的生产要素。随着经济的发展、城镇化水平的迅速提高，人们对土地的需求将会越来越大。土地利用规划则是优化土地利用结构与布局、实现土地合理利用的行动计划，其是否科学合理，关系到土地管理水平的高低，也关系到未来社会、经济的发展方向正确与否。为了使土地利用规划统筹城乡建设用地的使用，切实发挥龙头作用，真正成为城乡建设的纲领性文件，必须深入研究如何统筹安排城乡建设用地结构和布局。优化城乡建设用地结构和布局，是统筹城乡发展的基本落脚点，是缓解用地矛盾、提高土地综合利用效率的战略性选择，也是促进节约和集约用地的重要途径。 本论文在基础理论与方法的支撑下，以湖南省安化县为例对相关研究进行了实证检验。与其它研究不同之处在于，本论文对土地利用布局优化时，采用GIS技术从图形角度进行分析，更加直观，可实施性增强。文章首先提出了城乡建设用地结构与布局优化的五大特征以及优化的目标和原则，并通过对安化县的建设用地现状进行详细分析，指出了安化县建设用地结构与布局中存在的问题。在此基础上，本文根据安化县1997～2005年土地利用数据和土地变更数据，结合最优线性规划、元胞自动机模型以及GIS技术，对安化县的土地利用结构及布局进行了深入分析、研究，研究结果表明： (1)安化县城镇用地数量不足，规划薄弱，难以满足日后城镇化与工业化的用地需求。而农村居民点分布较为零散，布局不合理，存在较大的整理优化空间。 (2)安化县经济水平相对较低，各项工作以经济建设为中心，在各种效益评价中，经济指标仍是首选指标，因此以经济效益最大化为目标的单目标最优线性规划法可以较好地对安化县城乡建设用地结构进行优化。 (3)在选取优化模型时应对研究区实际情况予以充分考虑，做到因地制宜。不同的现实情况需要有不同的理论与模型来指导实践，在实际情况较为复杂的地区选取较为简单的模型会忽视优化结果的科学性，而在实际情况较为单一的区域选则较为复杂的模型与方法往往会增大实现难度和工作量。因此，选取模型与方法时应同时兼顾现实需求与科学性。 (4)应用元胞自动机模型与地理信息技术对安化县建设用地进行布局优化，可将结构优化与布局优化很好的结合在一起，实现优化结果的“可视化”，为将来的建设用地空间配置指明方向。