复杂地理系统模拟的元胞自动机模型研究

从地理系统的微观结构、局域空间相互作用规则和系统演化机理出发，融和物理力学、统计力学等学科的理论与方法，以虚拟现实技术为支持，在离散时空哲学的基础上，研究地理空间到离散元胞空间的表达与转换方法；从具体的地理系统出发，探索地理系统演化的微观机理与法则；建立地理系统微观结构与系统宏观性质的统计力学关系，发展综合系统演化机制与微观空间作用规则的地理元胞自动机模型，开发相应的软件系统原型。本研究是一项跨越地理学、物理学和计算机科学的研究项目，试图探索基于局部空间相互作用规则的复杂地理系统的模拟的新途径和方法，以期突破传统的基于微分方程的地理系统模拟的瓶颈，力争在地理系统模拟的基础理论上有新的突破和创新，从而为理解和分析复杂的人地关系提供新的视角，为地理空间分析与系统模拟提供新的方法论。

地理元胞自动机模型是模拟复杂地理系统的一种行之有效的一种方法，特别是对于自然与人文综合的地理系统，需要融合定性的规则与定量的变化规律于一起，实现定量定性的混合计算。本课题重点探索了基于六边形的地理元胞模型的空间构型及其演化特征、多种地理格网的统一编码及其变换、空间数据分析等，在基于元胞自动机模型的遥感夜光数据与区域城镇化发展的关系、高性能并行元胞自动机算法方面取得了重要进展。在国内外发表学术论文11篇，其中SCI论文4篇。中文专著待出版一部，地理格网分析，科学出版社。培养博士后2名、博士研究生2名和硕士研究生1名。