Los compromisos y conflictos entre los diferentes sectores de producción, vida y ecología se han convertido en cuestiones importantes en la planificación del desarrollo sostenible regional debido tanto a la versatilidad como a la limitación de los recursos terrestres, especialmente en áreas montañosas afectadas por la pobreza. Este estudio construye un modelo de optimización para ayudar a los responsables de políticas a simular la demanda y asignación de tierras en el futuro. El modelo tiene en cuenta el desarrollo socioeconómico y demográfico y combina la política de planificación local con datos de uso del suelo desde la perspectiva de la integración del sistema. El modelo se empleó para un estudio de caso de la ciudad de Zhaotong para optimizar el espacio de producción-vida-ecológico (PLE). Los resultados muestran que el modelo proporciona un método viable para explorar el patrón de desarrollo sostenible del espacio territorial, especialmente en regiones en dificultades.