在乡村振兴和新型城镇化发展的背景下，如何统筹国土空间格局，优化生产、生活、生态空间是目前需要解决的问题。以广州为例，将MCR(minimum cumulative resistance)模型、斑块生成土地利用变化（patchgenerating land use simulation,PLUS）模型、马尔可夫（Markov）模型进行耦合形成MCR-PLUS-Markov模型，应用到城市国土空间格局优化研究中。在生态安全格局下建立生态源阻力面和阻力源阻力面，构建生态安全格局功能分区，设置不同的城市发展情景，进行不同情景下国土空间发展预测模拟与分析，通过预测模拟结果进行国土空间格局优化研究。结果表明，基于MCR-PLUS-Markov模型的预测模拟分析，精度评价相对较高，对广州国土空间格局预测分析具有较好的适用性。