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城市建设用地趋势预测是土地利用科学决策的重要依据，指数模型、logistic 模型、灰色系统模型和线性回归等数据分析模型是进行城市建设用地趋势预测的常用模型。采用上述数据分析模型进行预测分析时，由于模型对原始数据的拟合方式不同，预测的结果往往存在一定差异，在差异较大时难以对预测结果进行合理的取舍。基于非线性规划理论的优化组合模型，能够以误差最小化为约束条件，对上述各种单个预测模型进行综合分析比较，从而降低建设用地预测的误差，更准确地反映建设用地的增长趋势。本文以武汉市为例，分别运用指数模型、logistic 模型、灰色系统模型和二元线性回归模型，预测了武汉市2010、 2015、2020 年三个时点的建设用地需求量，在此基础上，通过优化组合，确定四种预测方法在优化组合模型中的权重系数，得出了优化组合模型的预测结果。研究结果表明，优化组合模型对武汉市的建设用地增长趋势进行了更好的模拟。