La distribución desigual de los recursos del espacio territorial se destaca como una de las principales causas de las contradicciones entre el ser humano y la tierra, así como de la degradación ambiental. Estos problemas son especialmente pronunciados en la cuenca del río Minjiang, que presenta disparidades regionales significativas. En busca de soluciones a estos problemas urgentes y de la identificación de caminos de desarrollo sostenible, este estudio presenta un modelo innovador de simulación de doble optimización del espacio territorial. Este modelo integra la optimización de la estructura de cantidad y la optimización del patrón de distribución, con el fin de considerar de manera integral la optimización de la asignación del espacio territorial y construir un nuevo patrón de espacio territorial para la cuenca del río Minjiang en 2030. Sobre esta base, empleamos el modelo de simulación de uso del suelo generador de parches (PLUS) y el método de análisis de escenarios para diseñar el escenario de doble optimización y el escenario de desarrollo natural. Al comparar estos dos escenarios y calcular los beneficios ecológicos (EB), los beneficios económicos (ECB), el almacenamiento de carbono (CS) y los beneficios integrales (CB) logrados en diferentes escenarios, se verificó plenamente la validez del modelo de doble optimización. Los resultados indicaron que: la pérdida de espacio subecológico (PeS) bajo el escenario de desarrollo natural fue significativamente mayor que la del escenario de doble optimización, y la pérdida debería atribuirse principalmente a la gran expansión del espacio de producción (PS) y del espacio de vida (LS); el área de espacio ecológico (ES) ha disminuido desde 2020, pero se perdió menos área y la tasa de retención fue más alta bajo el escenario de doble optimización; el escenario de desarrollo natural hizo que la región de investigación obtuviera más ECB, pero también resultó en la pérdida de más EB y CS, mientras que la cuenca del río Minjiang bajo el escenario de doble optimización pudo equilibrar efectivamente la relación entre los tres, logrando así el mejor CB. Los hallazgos de la investigación proporcionan un fuerte apoyo científico para aliviar las contradicciones entre el ser humano y la tierra, proteger la seguridad ecológica en la cuenca y promover el desarrollo sostenible de la región.