在人口资源环境可持续发展的大背景下，如何使地球上有限的资源在时空上最合理、最有效地组合或配置，使各种资源得到充分有效的利用，兼顾社会、经济和生态效益，需要对土地资源进行合理配置，而土地资源合理且有效配置的途径是通过土地适宜性评价对土地利用进行空间布局优化。随着社会经济的发展，如何优化土地利用结构和布局、提高土地利用效率成为土地资源可持续发展和社会经济有效运行所面临的关键问题。本研究是在系统分析国内外土地适宜性评价研究的基础上，结合研究区域具体实际情况，探讨基于GIS技术与数学模型相结合的土地适宜性评价的技术和方法，以推进土地利用空间布局的科学化，探索适应一定研究区域土地利用布局优化的技术和方法。本研究可归纳为以下几个部分:1、对阿拉善左旗2011年土地利用现状数据进行处理分析，通过基数转换（将现有土地分类按照所需要土地分类系统转换地类）得到土地适宜性评价所需要的基础数据。2、利用阿拉善左旗2000~2011年人口统计数据，通过采用自然增长法、趋势模拟法两种方法建立数学模型分别预测阿拉善左旗2020年人口数量，最终取两种方法预测的平均值确定2020年阿拉善左旗人口数量的预测值，2020年人口预测值为148754人。3、根据阿拉善左旗实际情况，并结合预测得出阿拉善左旗2020年人口数量，对其区域内农用地利用潜力进行测算，主要针对耕地数量和基本农田保护面积进行了测算，得到2020年最低耕地数量和基本农田保护面积，测算得出耕地和基本农田面积底线分别为22284和12925公顷，对建设用地潜力进行测算，主要针对城乡建设用地进行测算，最终得到测算值为20909.87公顷，作为2020年城乡建设用地规模最高值，即到2020年城乡建设用地规模不得突破预测值。4、基于GIS技术对不同土地用途进行土地适宜性评价，主要有农用地适宜性评价和建设用地适宜性评价。首先用叠置法、地块法和动态网格法相结合，形成新的评价单元，然后对土地的自然因素、社会经济因素和区位因素进行分析并在GIS软件中建立模型，最后按照各因素所占权重进行叠加分析处理，得到土地适宜性评价结果，即I等(Sl)：适宜类、Ⅱ等(S2)：较适宜类、Ⅲ等(S3)：一般适宜类、Ⅳ等(S4)：不适宜类。5、根据土地适宜性评价结果，将土地利用潜力测算结果（耕地22284公顷、基本农田12925公顷和城乡建设用地20909.87公顷）布局在最适宜的评价单元上，最终实现土地利用的空间布局优化。本研究是将土地适宜性评价与土地利用潜力测算相结合，使土地利用更具前瞻性，在用地布局上更加科学化、合理化，也为今后的土地利用发展方向的决策提供了一种可行性方案。