大数据技术作为当前分析决策的科学手段，整合了大量反映土地利用动态变化、模式、结构、效率，空间布局等方面的数据，为土地利用结构优化与可持续利用研究提供强有力的技术支撑。土地利用空间优化数据类型有：1）描述位置、形态和属性的基础地理数据；2）遥感观测数据、遥感指数和遥感信息产品；3）基于手机通话的居民时空行为数据；4）描述兴趣点位置和个体活动热点的手机APP数据；5）描述P0l及用户位置的电子地图数据；6）社交平台应用网络数据；7）智能交通位置数据；8）互联网传感器产生的网络数据；9）经济普查等社会经济统计数；10）地籍调查与年度变更数据（地籍图）；11）台站科学观测数据。
1）大数据获取：利用网络爬虫和网站公开APl方式获取相应的大数据集（遥感、建筑、地籍、水体等数据，车、人、物流等流量数据，产业、企业、位置、产值等统计分析和P0l数据）。
2）大数据存储管理：采用公布式管理系统及合适的数据分片与分配策略，对大数据进行标准化存储管理和高效存取（土地利用优化大数据集，土地功能单元精细制图）；3）大数据时空尺度标准化：确定不同数据的空间与时间统计尺度，与其他数据进行时空匹配和深层次模型分析（时空统计尺度标准化）；4）大数据统计处理：应用数据融合、缓冲区分析和空间关联分析等手段处理各种原始大数据（数据挖掘、土地利用发展预测、城市空间发展预测）；5）大数据分析与知识发现：通过模型驱动和空间数据挖掘，将大数据逐渐升华到支持土地利用优化的信息和知识（土地利用空间质量评价、土地利用空间优化）；6）决策支持辅助：分析土地利用优化的规模控制变量，空间配置优化的思路，支持不同政策可能帶来土地利用问题的情景分析（情景分析、政策模拟）。
大数据时代的到来意味着思维方式的变革，基于全样本微观数据挖掘的要素间相关性研究，可以把握发展总体规律，发现传统小数据样本分析下难以得出的潜在现象，将成为未耒土地利用优化研究的新方向。
大数据时代下土地利用优化研究具体内容包括以下内容：1）大数据支持下的土地利用空间质量评价：将纳入居民个体对建成环境的感知，作为评价土地利用发展的重要指标。通过对居民行为数据的时空汇总分析，并与城市土地制图的叠加分析，发现土地利用空间分布、利用效率和发展超势中存在的问题，提高土地利用空间发展质量评价的效果。2）基于大数据的空间用地布局优化：依据土地利用主体的日常活动分析模拟，通过探索不同用地居民活动时空特征，采用数据挖掘方法，实现对土地利用类型和功能分区的动态感知，在此基础通过土址高效利用和混合布局来满足不同用地群体的空间发展需求、平等享有和便捷系统利用土地空间，实现土扡利用空间布局优化的目标。3）大数据支持下的城市空间发展预测：综合城市居民日常出行活动规律，通过用户属性数据分析人口流动、人比例关系及变化规律，结合遥感用地潜力分析，居民需要、勘测、规划和政策等多重维度的数据，模拟城市土地不同年份的用地现状变化情况，分析城市人口活动范围，科学划定未来城市的增长边界。中国人民大学严金明教授团队在《“多规合一”视角下土地供给侧结构性改革研究》课题中，成功地应用数学模型方法，开展土地利用数量结构优化研究，并取得预期的成果。这是近年来我国在应用线性规划数学模型，开展土地利用数量结构研究的珍贵案例。现简介于后。
线性规划数学模型由决策变量、目标函数和约束条件三部分组成。规划地域为北京市海淀区。基期为2014年，规划期为2020年。1）决策变量的选定:以土地利用类型（地类）作为决策变量，耕地（X1）、园地（X2）、林地（X3）、其他农用地（X4）、城镇建设用地（X5）、农村居民点用地（X6）、交通水利及其他建设用地（X7）、未利用地（X8）。土地利用现状结构即以上各种地类所占比例分别为4.78%、60.7%、24.50%、4.77%、37.51%、16.12%、4.75%、1.49%。2）目标函数的建立：土地利用类型具有不同的社会、经济、生态价值，其价值构成模型目标函数总价值的前提条件。分别计算土地利用经济、社会、生态等效益目标函数。土地利用经济效益目标函数值=各种地类相对权益系数x2020年预期GDP（亿元）土地利用生态效益目标函数值=各种地类规划面积x单位面积生态服务价值（元/公顷.年）。土地利用社会效益目标函数值=各种地类规划面积X各种地类的碳排放系数（tC/公顷）。各种地类的碳排放放系数（tC/公顷）：耕地0.40、园地0.39、林地-0.64、未利用地-0005。土地利用综合效益目标函数值=经济目标值Ⅹ权重（K1）十生态目标值x权重（K2）十社会目标值X权重（K3）。3）约束条件的确定：土地总面积约束、人口总量约束、耕地面积约束、粮食需求量约束、生态环境约束（公园绿地、森林复盖率）、用水量约束、能源消费总量约束、土地供应上限约束、非负变量约束。4）优化情景设置。设置土地利用自然发展情景：土地利用低强度（0.3）、中强度（0.5）、高强度（0.7）三种利用情景。5）模型最优解测算。依据综合目标函数和约束条件，运用L1NGO10.0软件，测算土地利用数量结构的最优解。在土地利用自然发展情景下，建立灰色预测模型GM（1，1），进行规划期土地利用变化趋势预测，获得2020年土地利用规划结构。 规划结构（2020年）-现状结构（2014年）=土地利用结构的变化值：耕地-3.06%，园地0.03%，林地8.70%，其他农用地-1.92%，城镇建设用地2.00%，农村居民点用地-6.78%，交通水利等用地1.10%，未利用地-0.05%。（2024年6月30日）
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