以丹江流域（河南段）2008、2018年Landsat遥感影像数据为主要数据源，采用差分演化算法对研究区2028年的土地利用结构进行优化，并对优化结果进行分析验证，然后将得到的土地利用结构优化结果作为数量约束条件嵌入粒子群算法，设置基本栅格、空间集聚度、土地类型转换、地形坡度规则等多种约束条件进行粒子更新优化，构建了土地资源优化配置的DE-PSO模型。研究结果表明，优化后的2028年土地利用空间格局与研究区实际相符合，且优化后的土地利用空间集聚程度增加，土地利用空间格局在总体上趋于合理；水域面积由406.61km2增长到448.07km2，主要表现为丹江口库区库容扩大，其发展趋势符合丹江口水库调水规划和水源地相关政策；模型总体精度为89.54%，Kappa系数为0.8593，说明建立的模型具有良好的性能。研究结果可为研究区土地资源可持续利用、水源地保护与管理、生态环境保护提供科学依据。