元胞自动机(cellular Automata,简称CA)是一种时间、空间都离散的动力学模型,是研究复杂系统随着时空变化的典型方法,特别适合对复杂系统的时空动态变化的模拟。 城市的发展受到自然、社会、经济等多种因素的相互作用,具有不确定性、混沌等复杂系统的基本特性。对城市发展的动态演化模拟,为我们理解城市的发展规律和特征,对制定城市发展规划有指导意义。 本文首先介绍了CA模型目前的研究现状,然后对CA模型的原理做了详细的介绍和论述,在此基础上综合分析CA模型在城市空间扩展变化中的应用研究。 随后本文在理论的基础上将传统的CA原理进行了扩展,并对武汉市的城市发展变化进行验证。 最后,作者在介绍上述理论的基础上,用实验的方法来验证CA模型在研究城市发展的变化方面是切实可行的。