全球气候问题日益严重,温室气体大量排放所导致的一系列环境问题已经逐渐引起了人们的重视,所以温室气体的减排成为了全人类发展的责任和共识,低碳经济亦成为全世界普遍关注的热点和必然选择。低碳经济中很重要的一项就是低碳土地利用,土地是人类一切生产和生活活动的载体,土地利用与土地覆被的变化直接关系着陆地生态系统的物质循环和能量流动。土地利用多项研究表明,土地利用变化是仅次于能源燃烧而使大气中二氧化碳等温室气体含量增加的重要原因。低碳经济发展模式要求土地利用实现土地经济效益最大化的同时尽量减少对生态环境的破。在快速工业化和城市化的推动下,碳排放主要集中在人口、交通、工业和建筑相对集中的城市地区,因此城市便成为发展低碳经济的主要载体。城市建设用地的迅速扩张已被很多学者证实对碳排放具有正向作用。城市土地低碳利用必须兼顾控制碳源和挖掘碳汇。本文从城市低碳土地利用结构入手,结合国内外低碳经济和低碳土地利用的理论和研究背景,构建了基于碳排放的土地利用结构优化方法体系,依据武汉市国民经济和社会发展的“十二五”总体规划及到2020年的目标展望,结合其2006-2020年土地利用总体规划的发展战略,在多目标线性规划模型框架下,建立了武汉市土地利用结构优化模型,根据综合效益最大化的原则,进行城市土地利用数量结构的优化。研究结果表明,武汉市的碳排放总量和地均建设用地碳排放量高,预测2020年武汉市的碳排放总量达到4885.14万吨；武汉市土地利用结构变化与碳收支之间存在较高的差异关联度,相关性最大的土地利用类型是建设用地和林地；优化后武汉市的农用地、建设用地、林地和草地面积都有不同程度的增加,水域和未利用地减少,武汉市整体土地利用率上升；优化后的土地利用结构使土地利用的生态价值效益和经济效益也有一定的增加,说明优化方案符合武汉市的实际情况,优化方案是可行的。