经济的增长，城市化进程的加快，导致了对建设用地需求的不断增加。在这个发展过程中，出现了一系列的城市问题和土地利用问题。比如生态环境恶化、交通拥堵、土地资源利用效率低、存在浪费现象等。这些问题反过来影响了经济的发展和城市化的进程。根据系统论观点，结构决定功能，功能是结构状态的外在表现。因此，要使一个区域内的土地利用结构构成的系统发挥最优功能，就必须采取措施对土地利用结构进行优化。弹性城市是城市未来发展的全新选择，有学者认为，通过土地利用规划来增强城市弹性是最有前途的建设弹性城市的方法。从而，建设弹性城市和土地利用结构优化有着不可分割的联系。武汉位于中国腹地中心，是发展动力强劲的副省级城市，同时面临着各种城市问题。因此，本文将武汉市作为研究区域，结合弹性城市理论，参考有关城市评价指标体系研究成果，尝试构建弹性城市评价指标体系及评价方法，并对武汉市城市弹性状况进行时间序列分析。在此基础上，结合其土地利用总体规划战略(2006—2020年)，建立相关优化模型，运用编程程序对武汉市土地利用结构进行优化，满足弹性城市未来发展的需要。研究结果表明：武汉市2010年的城市弹性水平指数为0.7409，仍然处于较低水平，土地利用结构还有很大的调整空间；经过土地利用结构优化后，武汉市的农用地、建设用地和林地的面积都有所增加，水域用地和未利用地面积减少，武汉市整体土地利用效率上升。该优化方案基本符合武汉市的实际情况，具有可行性。