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国外研究现状因为具有时空动态特征，所以元胞自动机特别适合被运用到地理学领域中，在实际中它也被广泛的运用到了地理空间系统的动态模拟研究中。其中，元胞自动机在城市增长和土地利用变化的模拟方面的研究时间最长，研究的最为深入。Helen Couclelis是将元胞自动机模型引入城市研究的奠基人[7]。Helen Couclelis近些年来更注重于对元胞自动机模型与GIS的集成的摄入研究[8]。
20世纪90年代以来，关于元胞自动机的研究热点是将CA模型用于城市扩张和增长的模拟和预测研究。基于CA模型，White和Engelen成功模拟了美国辛辛那提市的城市扩张情况[9]；Bessusi等应用CA模型完成了预测意大利东北部城市的土地利用变化情况，并初次将CA模型的模拟预测结果应用到城市的土地利用规划中去；Barredo等人利用CA模型模拟分析爱尔兰某市的城市增长后，又对模拟精度进行了检验，用比较矩阵和分析维数的方法增强了模型模拟的准确性[10]。51683
近年来，许多学者开始在原有CA模型基础上不断的进行扩展和补充，并将CA模型与地理信息系统相结合，大量的应用在城市扩张动态模拟中。CA模型擅长进行时空动态模拟，而GIS擅长空间分析，两者各取其长，能更好的提高CA模型的模拟精度[11]。1994年，纽约州立大学—布发罗Y.Xie提出了以元胞自动机理论来描述和模拟城市发展过程的城市发展动态模型（Dynamic Urban Evolution Model，简称DUEM），并利用GIS和CA模型很好的模拟了布法罗市（Buffalo）土地利用变化，首次系统性的将元胞自动机应用到城市研究中[12]。另外，很多学者也尝试了许多其他模型与元胞自动机模型的结合以模拟城市空间动态变化。
国内研究现状
在上世纪九十年代，国内才开始基于元胞自动机的城市用地变化研究。一些学者开始进行相关方面的尝试论文网，国内的研究主要集中在元胞自动机的扩展以及其与其他模型的结合这两方面。对元胞自动机进行扩展是为了开发其新的特性，提高其动态模拟分析能力，提高精度，而结合其他模型可以补充元胞自动机本身的不足。研究内容方面则主要集中在基于CA的LUCC（Land-Use and Land-Cover Change（土地利用/土地覆盖变化））和城市扩张模拟[13]。
周成虎等人提出了地理元胞自动机（GeoCA）[14]，用地理信息系统空间数据库和土地利用现状遥感数据，基于以DUEM模型为基础的GeoCA-Urban模型，进行城市扩张和发展演替的模拟和预测。黎夏和叶嘉安，把空间的约束影响因素分为局部、区域、全局三类构建了更加真实自然的ANN-CA模型[15]，并在2005年扩展了模型，模拟了多种土地利用类型的区域变化[16]。此外他们还开发了GeoSOS软件进行城市扩张和未来土地利用情况的模拟。罗平从基本理论着眼，提出了GFCA-Urban模型，并利用这种土地利用演化仿真模型，以深圳特区为例，模拟了它的土地利用动态演化情况[17]。基于外部的约束条件和内部城市自身的扩张能力，何春阳、史培军建立了另一种CA模型并进行了北京地区城市发展的模拟预测[18]。