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1、| 维普资讯 h ttp:/第拥卷第(i期2006年12月西安建抚科技大学学报(自坯科学版) JT Xi Tan Univ. q( Arch & Tech. (Natural ScituL-E Edition)Vol. 30 No. 6 lc. 2006城市空间演化仿真的适应性CA模型寇晓东赵生龙，郭 鹏，薛惠锋西北工业大学自动化学曉、陕西西安710072)M豪；基于自组织理论的观点，认为城市空局的生慢及变化垦一典型的空间自组织过程在CA型的羞础卜引人能翥反瞬自塩织特性的适应性机制及宏观揑制机制构建了 一个城市空间演化仿真的适应性CA模 ,型应用谨模型对西安1992年至1995年的城市空间演化
2、过程进行重建，萍炖西安1外5年后的城市空间发展 状捉进行猶测.结果表明，樓型能够反映城市发展的客观规律，同时时传统CA摸型狼少整及的城市空心化现 象实现了较好樓拟*关词：城市空间自组抿i元胞自动机匚空闾演化仿直建模*西安市中關分类号：TU&84文掾识码jt 1006-7930(2006)06 O&64-0520世纪80年代以来，非线性和动态演化理论的研究成果为更好理網作为复杂茶统的区域与城市， 提供了一种新的研究途径：区城与城市科学自此进人了研究范式的转变时崩通过20多年尤其是近 10多年的发展，国内外棚关研究成果不新出现，表明*強杂区域科学”与“复杂城市科学”已经形成+本文 主要关注复杂城市
3、科学”翔域，按照袖自F而上“的研究路线和仿真建模第略，采用适应性元胞自动机 (Cellular Automaton,简称CA)橈型对城市空间演化这一典型的的自组织过程进行研究.1 CA模型原理氏世纪40年代*在蓍名的“愛哈顿工程”开展过程中，Von Neumann受数学家、物理学家S. Uhm 思想的启发，开始探讨自緊殖系统的逻辑性质+进而发展出CA的理论与方法03 的基本思想是复杂 系统可由一些简单的局部规则产生，一个CA模型通常包搭4个要素.即单元s狀态、邻近范围和转换规 则聲元是CA模型的最小单位状态是单元的主要属性.抿据转换规则，单元可以从一个状态转换为另 一个状态,而转换规则是基于邻
4、近函数来实现.作为一种网格动力学模型XAR其“自下而上”的研究 思路强大的复杂计算功能、固有的井行计算能力、高度动态特征以反具有空间概念等特征，使得在模拟 空间捱杀系统的时空演变方面具有很强能力曲.而城市是一类典型的直组织系统其空間演化具有突出 的自组织特性.所以，在采用“自F而上”的方诜框架探讨城市系统空闾演化的自组织规律时，GA就成 为较为理想的研究工具， 2城市空间演化与CA模型城市空间演:化在整体上般表现为既有城市用地的衍生扩张，从微观角度看，它实际上是对应了城 市中不同块地上地利用状态的变化情况块地土地利用状态的变化，在现实中是受到其周边块地利用情 况影响的这个特点与CA模型中单元状态受邻居状态影响而变动这一属性十分相似，从而有理由把城 市用地扩张和CA模型的单元生长联系起来并认为在城市空间生悅及演化机制和CAffi型中单元生 长机制之间具有同构性具休而言，城市中每一地块可视为EA模型中的单元，地块的土地利用状况对 应单元的状态，城市演化发展的集聚效应可理解为CA模型中的邻域作用,城市中非城市用地转变成城 市用地的规律就是CA中的状态转换规则显然，用CA模型来榄拟城市空间演化的过程具有合理性.ttflf S t2006-02-24基金璃目：陳西嘗轶科于那究塞金匿助酹目仙0Q5KR弱)柞廿扁弁：嵐躍东门9托J.男.河商格阳人博士研寬生+主要从事城市慕St工程研死.