La infraestructura ecológica desempeña un papel crucial en el fortalecimiento de la relación entre los humanos y el medio ambiente al optimizar el espacio ecológico y la asignación de recursos en entornos urbanos. Sin embargo, hay pocos estudios sobre la evaluación funcional y la evolución espacial y temporal de la infraestructura ecológica y su optimización en el diseño. En este estudio, desarrollamos un método de optimización de infraestructura ecológica basado en la oferta, demanda y flujo de servicios ecosistémicos en la ciudad de Yantai como área de estudio; identificamos la extensión espacial de la infraestructura ecológica urbana y sus cambios espaciales y temporales basados en la cuantificación espacial de múltiples servicios ecosistémicos; evaluamos si la infraestructura ecológica existente podría satisfacer las necesidades de los residentes urbanos calculando los índices de oferta y demanda de servicios ecosistémicos; y utilizamos la cuantificación espacial de los flujos de servicios ecosistémicos para optimizar el diseño espacial de la infraestructura ecológica urbana. Este estudio muestra que, de 2010 a 2018, la infraestructura ecológica en Longkou, Zhaoyuan y Laiyang disminuyó, en contraste con el crecimiento en las áreas periféricas existentes. El estudio encontró un claro desajuste espacial entre la oferta y la demanda de servicios ecosistémicos, especialmente en las áreas urbanas centrales, lo que sugiere que la infraestructura existente no podía satisfacer las necesidades de las áreas de alta demanda. Este estudio evaluó las áreas periféricas de la ciudad utilizando la fuerza de radiación ecológica comparativa (CERF), incluyendo 314.64 km2 de unidades de aldeas ambientalmente bellas como componentes clave de la infraestructura ecológica en la ciudad de Yantai. Estos hallazgos son cruciales para la gestión ambiental sostenible y las estrategias de desarrollo urbano.