随着全球气温变暖造成的环境问题日益严重,如何降低二氧化碳排放量以及减缓“温室效应”成为世界各国密切关注的热点。近几年,中国为全球经济的发展做出了巨大的贡献,但同时也是二氧化碳排放量最多的国家。基于负责任大国的态度,中国政府明确声明,愿为解决全球变暖问题主动承担碳减排任务,建立绿色低碳循环发展的经济体系。经研究发现,人类活动中化石燃料燃烧是导致二氧化碳排放量持续上升最主要的原因,紧跟其次的是由于土地利用结构变化所造成的二氧化碳排放量增多。因此,研究如何优化基于碳减排的土地利用结构,具有十分重要的意义。本文以作为低碳试点城市的赣州市为例,在阅读相关文献的基础上,归纳总结土地利用碳排放的基本概念及相关理论。选取赣州市的三期遥感影像数据,利用监督分类方法得到三年的土地利用分类图,再通过叠置分析得到土地利用变化转移矩阵。运用马尔科夫模型预测土地利用类型变化及碳排放量,构建灰色线性规划模型以优化土地利用结构,并通过设置约束条件和目标函数,实现土地利用结构低碳减排的最大化,最终提出优化方案和对策建议。本文研究结果如下:(1)首先,从2009年、2013年和2017年的土地利用动态变化分析,碳汇地除园地以外,即林地、草地、水域以及未利用土地的面积都不同程度的有所减少。其中林地面积减少了188.37km~2,是碳汇地中面积减少最多的用地类型;草地和水域面积变化不大;未利用土地面积比重下降了0.02%;园地在经济发展的驱使下增加了202.62km~2。而属于碳源地的两种用地类型面积变化呈相反趋势,耕地面积比例由12.97%下降到11.82%,建设用地面积占比提高了0.94%,具体为376.07km~2。综上,从2009年—2017年赣州市的碳汇能力呈下降趋势。(2)其次,利用马尔科夫模型得出2020年各土地利用类型的预测面积,分析预测结果发现,相对于2017年,建设用地和园地的面积将持续增长,其它类型用地面积将继续减少。其中建设用地的面积变化最为明显,增加82.99km2;林地和耕地其次,分别减少54.69km2和32.82km~2;园地将继续得到大力发展,预计增加25.44km~2;其它用地类型也存在小幅度的增减。在预测2020年各土地利用类型面积的基础上,估算出2020年的碳排放量为1942050吨,仍呈增长趋势。(3)最后,利用灰色线性规划模型得出赣州市土地利用结构优化方案,发现优化后的林地、园地、草地、耕地的面积呈增长趋势,方案通过增加碳汇地的面积,提高吸收二氧化碳的能力,并提高耕地面积保障了粮食综合生产能力;同时,发现建设用地和未利用土地的面积呈下降趋势,说明不仅可通过降低碳源地的面积控制二氧化碳的排放量,还可通过开垦荒地来增加碳汇地的面积。计算优化后土地利用变化的碳排放量发现,比2020年预测值减少了92361吨。基于上述分析,可得到相关结论及建议:近年来赣州市土地利用碳排放量呈逐年增加趋势,主要由于建设用地大幅度占用了碳汇地面积以及能源的大量消耗。因此相关部门应及时调整土地利用结构,提高碳汇能力,并应进行产业结构升级,提高能源利用效率,提倡使用新能源。同时,还应加强低碳理念宣传,倡导低碳生活方式,只有使人们思想得到根本转变,才能实现真正意义上的低碳城市。