运用湖北省16个城市2000、2005、2010和2012年的土地利用结构数据,综合考虑城市用地的经济产出和环境产出,采用含有非期望产出的DEA模型,测算并分析各城市的土地利用结构效率的空间差异及演变规律,并提出改进方案。结果表明:1湖北省各城市土地利用结构效率整体水平较高,各城市的效率值大体呈现出先上升后下降再提升的趋势;2土地利用结构效率的空间分异格局由2000年以武汉市为最高值向周边城市递减的单一中心格局,逐步演变为2012年的鄂东南和鄂西部的双中心格局;3武汉周边城市土地利用结构效率偏低,且具有较大的减碳提效空间;4湖北省大部分城市建设用地冗余、二三产业产值不足、净碳排放量过高,以上问题的存在制约着土地利用结构效率的提升;5省会城市、城市圈城市、鄂西圈城市的理想土地利用结构具有明显的差异性。