国土整治与生态修复（简称国土整治修复）区域的识别是实施国土整治修复的前提，土地资源优化格局的落实是土地资源优化配置的关键。立足于双重需求，本文提出了一种基于土地资源优化配置的国土整治修复潜在区域识别策略，并以黄河流域为研究区，借助Multi-Objective Linear Programming（MOLP）模型与Patch-generating Land Use Simulating（PLUS）模型，有效衔接了“理想状态”的土地资源优化格局与“实际行动”的国土整治修复。结果发现：（1）不同土地利用类型的发展概率具有显著差异，且同一土地类型发展概率的空间分异特征明显。（2）惯性发展格局下，流域建设用地将大规模扩张，草地缩减与耕地流失严峻；优化发展格局下，建设用地蔓延、耕地流失与草地面积缩减均得以控制，且实现了生态及经济效益的稳步提升。（3）识别出农地整理区、生态涵养区与后备资源区（Ⅰ型、Ⅱ型）4种非转型类潜在区域和农地开发区、生态退耕区、生态保育区和生态维护区4种转型类区域；相较于非转型类区域，转型类区域需要借助更多的国土整治与生态修复干预措施。建设用地的无序蔓延会导致大量草地及耕地损失，土地资源的优化配置能有效缓解城市蔓延与保护（半）自然空间，基于此识别出不同国土整治修复区域并采取差异化的措施不仅能保障受威胁的粮食与生态安全，还可促进流域生态及经济效益提升、生态系统恢复与土地利用稳定性提升。本文提出的方法不仅为国土整治修复区域划定提供了科学依据，同时为土地资源优化格局的落实提供了参考路径。