城市,作为自然、社会、经济、文化等众多子系统组成的高度复杂的时空耦合巨系统,不仅是人类活动最为集中的地域,也是人文因素和自然因素相互作用最为敏感的空间。城市土地是这一巨系统中众多因素相互作用的必要支撑,反过来,城市的发展及内部各要素间的相互作用必然在城市土地利用结构上打下烙印,城市土地利用结构调整是城市发展的最终反映。古城现代化发展涉及历史和现代间的矛盾,必须协调布局、统一规划。城市土地利用时空动态演化模拟研究,不仅是动态剖析城市人地矛盾和城市土地市场变动,实现城市可持续发展的需要,更是深入分析城市内部要素组成及其变化的需要。因此,有必要依据城市经济学、城市动力学、土地科学、地理信息科学以及系统地理学等理论,来深入研究城市土地利用时空演化的特点及规律。 第一部分前言。简要介绍了问题提出的背景与研究思路,认为城市土地利用类型与布局演化是城市发展的外在表现形式之一,亟待用一种动态模型对其时空变化进行微观研究。 第二部分研究现状。从模型的角度,系统地介绍了用微观动态模型——元胞自动机(Cellular Automata,简称 CA)——来研究城市土地利用时空演化的国内外现状;从研究区的角度,简要阐述了以往的研究内容及现状,为实例研究作引子。 第三部分理论基础和方法讨论。解决问题的理论支撑和方法论不仅涉及到城市地理元胞自动机(GeoCA-Urban)模型概念及实质内涵,还涉及到城市土地利用演化驱动机制、城市土地利用适宜性评价和城市土地集约利用状况评价。 第四部分案例分析。也是本文的核心部分,将 GeoCA-Urban 模型和 GIS 进行松散集成,以开封市护城堤以内大约 11000 公顷的土地面积为研究区,对研究区内两个时间段的土地利用动态变化进行模拟,并对模拟的结果进行纵横两方面的