本研究选取开封市2000、2005、2010和2015年的土地利用数据为基础数据,运用信息熵、单一动态度等模型对开封市土地利用结构的变化进行分析,探讨了不同时期开封市土地利用存在的问题。同时构建开封市生态系统服务价值当量表,对开封市生态系统服务价值进行估算,从不同角度对开封市的生态系统服务价值变化情况以及结构进行分析。最后构建基于生态系统服务价值的土地利用结构优化模型,对2020年的开封市土地利用结构进行优化,最终得出优化方案。主要结论如下:(1)2000~2015年开封市土地利用结构较为稳定,主要用地类型以耕地为主。由变化程度来看,变化面积最大的用地类型为建设用地,增长比例达到了9.43%。水域面积总体呈小幅增长趋势,2000~2015年共增加0.84%。耕地面积受政策影响基本保持稳定。林地面积变化整体上呈减少趋势,2000~2015年共减少6.12%。2000~2015年开封市未利用地变化率最大,变化幅度为70.47%,15年间未利用地共减少了53.43km~2。通过对开封市土地利用结构信息熵的测度,2000~2015年开封市土地利用的信息熵呈增加趋势,但增加幅度较小,开封市整体土地利用稳定性及有序性良好。通过对开封市各个区县信息熵的估算,开封市区的土地利用结构稳定程度较低。兰考县的信息熵仅次于开封市区,呈逐年递减的态势,可见兰考县的土地利用结构逐年趋于稳定。杞县和通许县的信息熵处于中等水平,且变化幅度较小。尉氏县的信息熵值最低,该区域土地利用结构稳定性和有序性均处于较高水平。(2)2000~2015年间开封市生态系统服务价值总体呈减少趋势,共减少2.12亿元,减少比率为7%。其中生态用地的生态系统服务价值总体均呈减少趋势,但是变化程度较小,建设用地的生态系统服务价值变化程度较大。从生态功能结构来看,各个县区整体的价值构成基本一致,废物处理和水源涵养功能的服务价值高于生态系统服务总价值的一半,其余生态系统服务价值功能变化幅度不显著。开封市区的土壤保育和食物生产功能比重明显低于其他县区,土壤保育和气候调节功能主要分布在各农耕区。(3)通过基于生态系统服务价值为优化目标,构建开封市土地利用结构优化的线性规划模型,并得出2020年土地利用结构优化方案,通过对2015年土地利用结构现状的对比,水域和林地面积分别增长2.01%和4.22%,耕地面积基本保持不变,未利用地明显减少,建设用地显著增加。通过优化,开封市生态系统服务价值增加了1.97亿元,实现了生态系统服务价值的提高。