土地作为一种不可再生资源，是人类赖以生存、社会赖以发展的物质基础。随着经济的发展，社会工业化、城镇化的加速发展，人口数量的增加，人地矛盾日益突出，并由此引起了一系列的资源和环境问题，这些大都与土地利用不当有关。如何合理的利用有限的土地资源，制定科学的土地利用结构优化的方案，调整土地利用的思路，解决人地之间的矛盾，已成为区域可持续发展亟待解决的问题。因此，对土地利用结构优化的研究势在必行。　　 本文将模拟退火算法应用于土地利用结构优化模型中。该算法可以弥补一般线性规划的不足，在较短的时间内求得全局最优解，有效地解决土地利用结构优化模型中变量多，约束条件多的问题。与传统的算法相比，该算法具有使用灵活、运用广泛、运行效率高和不受初始解影响等优点。　　 本文以永兴县为例，采用基于模拟退火算法的模型对其土地利用结构优化开展研究。本文选取经济效益目标作为土地利用结构优化的主导目标，社会、生态效益通过约束条件来实现，设置1个目标函数，11个变量和17个约束条件，在模拟退火的基础上构建土地利用结构优化模型。通过MATLAB程序的计算，得出一个2020年的永兴县土地利用结构优化的最佳方案。通过分析可知，该优化方案是符合永兴县实际情况，符合科学发展观，实现土地可持续利用。　　 经实证分析可知，将模拟退火算法应用于土地利用结构优化，对其进行定性、定量的优化是合理可行的。此算法是对土地利用结构优化方法的补充。得出的优化方案为永兴县未来土地利用思路的调整、土地利用总体规划的制定提供参考。