基于地理栅格数据和元胞自动机的城市数字进化仿真模拟

刘 敏，张素莉，潘 欣

（1.长春汽车工业高等专科学校公共教学部；2.长春工程学院电气与信息工程学院，长春130012）

0 引言

随着全球城市化的不断加速，城市作为一个复杂的巨系统，对地区社会经济发展起着重大的推动作用。中国城市化进程正在以其空前罕见的速度进行，跨越21世纪中国人口将由12亿增长到16亿，城市人口将由2000年的29.7%上升到39%（2010年）乃至47%（2050年）［1］。因此，城市作为物质流、能量流与信息流的枢纽中心，是受人类活动影响最为剧烈的区域，研究城市空间结构演变及驱动机制是土地利用／覆被变化乃至全球变化研究的一个重要组成部分。21世纪是世界城市化世纪，中国正迎来第四波的城市化过程，而以约40%的城市化水平步入了新世纪的经济全球化，与世界平均水平还相差约6个百分点，与高收入发达国家还相差约40个百分点［2－3］，正面临着新世纪的机遇与挑战［3］。快速的城市化，其城市土地利用空间结构的不同配置方式对全球环境变化的影响是巨大的，其中包括城市布局不够合理对基础设施的需求增加，交通格局对能源的需求增长以及城市无序扩张对全球食物安全的影响。

研究城市空间结构演变过程对于实现城市土地利用优化配置与区域可持续发展具有重要的现实意义。经济的发展带来了一系列城市化的过程，其中包括了城市的快速向外扩张以及乡村城市化的现象。不可否认，这种土地利用的转换对于该地区的经济发展，有着积极的作用，但是不合理的开发和土地利用，将浪费宝贵的土地资源，我们既不能禁止土地开发，也不能盲目地开发土地资源。……