在現(xiàn)有的城市土地利用優(yōu)化研究中，優(yōu)化模型往往注重?cái)?shù)量結(jié)構(gòu)優(yōu)化而忽視空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化，注重經(jīng)濟(jì)效益而忽視社會(huì)效益和生態(tài)效益。更重要的是，土地利用優(yōu)化是一個(gè)隨時(shí)間變化的循序漸進(jìn)的過(guò)程，而現(xiàn)有優(yōu)化模型缺乏對(duì)優(yōu)化過(guò)程中時(shí)間序列的考慮。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，項(xiàng)前、張雷、劉彪著的《城市土地利用時(shí)空優(yōu)化》提出了城市土地利用時(shí)空優(yōu)化模型和用于求解模型的基于蟻群優(yōu)化算法的改進(jìn)型螞蟻算法（Accumulated Pheromone Acs，AP-ACS）。
　　土地利用時(shí)空優(yōu)化模型是帶有約束條件的多目標(biāo)優(yōu)化模型，包含了五個(gè)優(yōu)化目標(biāo)，分別為：區(qū)域GDP、生態(tài)服務(wù)價(jià)值、區(qū)域總體兼容度、緊湊度及連接度。在模型約束條件上，重點(diǎn)加入對(duì)時(shí)間序列優(yōu)化的考慮，提出了兩種不同的時(shí)間序列優(yōu)化表達(dá)方式：一是時(shí)空動(dòng)態(tài)變化度，即靜態(tài)時(shí)間序列優(yōu)化，反映了每種土地利用類(lèi)型的年均變化程度，二是土地利用時(shí)間序列動(dòng)態(tài)分配子模型，即動(dòng)態(tài)時(shí)間序列優(yōu)化，通過(guò)設(shè)置不同的子模型參數(shù)動(dòng)態(tài)地得到某種土地資源的分配數(shù)量，并以此分配結(jié)果作為其所在模型的約束條件。最后，《城市土地利用時(shí)空優(yōu)化》提出Hybrid MAX-MIN方法計(jì)算多目標(biāo)解的適應(yīng)度，用于評(píng)價(jià)多目標(biāo)解的優(yōu)劣性。
　　在對(duì)蟻群優(yōu)化算法進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，首先總結(jié)了算法應(yīng)該滿(mǎn)足的四條原則，然后有針對(duì)性地提出解決城市土地利用時(shí)空優(yōu)化模型的AP—Acs算法。該改進(jìn)型蟻群算法在信息素的定義、信息素更新規(guī)則、解的構(gòu)建過(guò)程及最終解生成方法等方面進(jìn)行了改進(jìn)，并設(shè)計(jì)了兩個(gè)特殊的優(yōu)化算子，提高優(yōu)化效率。
　　最后，《城市土地利用時(shí)空優(yōu)化》將分別以深圳全市及南山區(qū)2010年土地利用情況作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用兩種不同的時(shí)間序列優(yōu)化策略，結(jié)合GIS技術(shù)，應(yīng)用多目標(biāo)城市土地利用時(shí)空優(yōu)化模型及AP-ACS螞蟻算法來(lái)驗(yàn)證新方法體系的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，各個(gè)優(yōu)化目標(biāo)值都有明顯的提升，最終的優(yōu)化結(jié)果也完全滿(mǎn)足所有的約束條件。在多目標(biāo)解評(píng)價(jià)上，解的平均適應(yīng)度值不斷升高，非統(tǒng)治解的個(gè)數(shù)也在最后一次迭代后達(dá)到了大值。Pareto前沿上的非統(tǒng)治解分布均勻，并且整體移動(dòng)趨勢(shì)顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)期效果，驗(yàn)證了模型和算法的高效性，是具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的。