元胞自动机CA(Cellular Automaton)是定义在一个由具有离散、有限状态的元胞组成的元胞空间上,并按照一定局部规则,在离散的时间维上演化的动力学系统。 本文对元胞自动机进行综述,引入面向对象的思想,整合两者的优点,利用面向对象的观点对元胞自动机行扩展,扩展元胞自动机的元胞空间、状态和规则,建立了面向对象的元胞自动机模型。 利用元胞自动机模型建立突发自然灾害模拟与预警系统,这对于灾害的防治工作具有极大的应用价值。 论文首先介绍了元胞自动机的发展历史,元胞自动机的基本概念、构成以及元胞自动机模型基本特征和元胞自动机模型在动态模拟研究中的应用。 第3章对复杂系统与自然灾害模拟合理性分析,从复杂系统的基本概念入手,联系自然灾害所处的地理环境,对地理空间系统进行讨论。 第4章介绍了面向对象的思想,对其概念和特点进行分析,并讨论了用面向对象方法构建系统的可行性。 第5、6、7章是本文的创新点,对标准元胞自动机进行扩展,分析了扩展原则,着重介绍了面向对象思想对元胞自动机的扩展,这也是本文的创新点和重点。描述了元胞自动机模型在森林火灾和疾病传播模拟中应用的研究,建立了林火模拟模型和疾病传播模型。 第8章作为结束语,对论文所作的工作进行了总结,并对下一步的工作进行了展望。