城市土地是城市最大的资产之一,其结构优化已成为城市发展的重要问题。城市土地结构反映城市发展的趋势、方向和水平,其过程演化由自然、地理、环境、人文、社会、经济等系统共同作用着。演化与优化同在,但优化具有多层次结构、多重时间标度、多样作用过程等“存在的复杂性”,和在远离平衡状态时,不可逆的非线性动力学机制作用下的多样化自组织现象等“演化的复杂性”。优化的不均匀性、多样性、差异性、随机性、无序性和高度人工化,使得城市地理学、中心地理学、城市社会学已经很难解决实质的城市土地多中心结构优化问题。区别于城市经济学、协同学、分形理论、城市地理学和中心地理论,本文将从现象分析、理论假设、特性归纳、关系研究、经典模型总结、函数构建、非线形科学运用等诸多方面,研究城市土地多中心结构优化问题,通过演绎数学模型和运用经济地租理论展开理论探索,达到了如下效果:(1)讨论了非均质利用土地,更全面地反映土地实际利用方式,更满足按照自然规律和经济规律而建立起来的城市土地多中心结构;(2)通过研究城市活动与土地利用关系来寻找土地优化的价值空间;(3)修正了简单的土地竞租函数,将耗散结构论创造性地运用到城市土地多中心结构的优化上,使模型更有说服力;(4)提出了优化的管理措施,可作为城市土地主管部门制定土地结构优化决策的理论参考。本文尝试性地运用多学科综合交叉,将土地竞租函数由平面扩展到立体,由平滑拓展到波动、多维的函数集,运用非线性科学于探讨城市土地的“耗散结构”中,具有一定的探索性和创新性。