基于元胞自动机的SA动态演化模型的构建

软件演化是指软件进行渐变并达到所希望形态的过程，是软件的基本属性。软件体系结构SA成为软件进行演化的重要依据和有效途径。SA动态演化已成为软件工程领域研究的热点，针对SA动态演化展开了相关研究工作。介绍了SA的基本概念及目前SA演化方面的研究，结合元胞自动机理论，建立了一个基于元胞自动机的SA动态演化模型。     

基于元胞自动机的传染病传播模拟研究

[摘要]随着全球化进一步发展,传染病的危害性愈发严重,因而对传染病的研究显得十分重要。在考虑到高校学生的接触关系基础上,利用元胞自动机理论,对于高校传染病传播扩散机制进行动态模拟。研究表明,上述研究方法具有可行性。     

基于元胞自动机模型的洱海水体TN·TP净化模拟

[目的]探讨基于元胞自动机模型模拟洱海水体演化的可行性。[方法]以洱海水体为例,根据入湖河流的径流量和入湖口的地理位置,进行聚类分析,构建入湖河流模型;基于元胞自动机模型构建洱海水体的演化模型,模拟对洱海水体TN、TP的净化能力。[结果]春末到秋初,对洱海水体TN、TP的净化能力较强;秋末到春初,对洱海水体TN、TP的净化能力较弱;对洱海水体TN、TP的全年净化总量分别为1 158.76、287.73 t,净化效率分别为79.94%和93.63%。[结论]元胞自动机模型对洱海水体TN、TP的净化效果良好,且对洱海自身的水质改善、水资源保护和利用具有积极作用。     

基于复合因子元胞自动机模型的福州城市用地变化模拟

基于IDRISI软件,将元胞变化的马尔科夫趋势与城市发展用地约束因子的多准则评价相结合,制定元胞转换规则,构建复合因子元胞自动机预测模型并进行模拟．结果表明：对2010年福州市土地利用格局进行模拟,模拟结果与实际用地格局的检验Kappa 系数为0．8850,表征模型具有较高的可信度．模拟2015年福州市城市拓展用地空间变化,结果表明福州市城市将主要向东南方向拓展．耕地和未利用地面积趋于减少,建设用地和园地面积增大,城市发展对土地利用格局变化及行政区划等将产生深刻影响．     

基于元胞自动机模型的张家港市农业土地动态研究

应用元胞自动机（Cellular Automata,CA）模型对快速城市化进程中的江苏省张家涟市未来10年的土地利用／覆盖变化模拟显示,城市化是张家港市土地利用／覆盖变化的主要特征之一,在快速城市化进程中农业用地面临着较大压力,必须采取合理而行之有效的措施加以保护。     

基于三维曲面元胞自动机模型的林火蔓延模拟

为了研究林火蔓延的动态预测及可视化模拟问题,该文在分析现有林火蔓延模型的基础上,提出选用三维曲面元胞自动机进行林火建模和蔓延模拟. 该文初步完成了一个整合数字高程模型、气象因子、树种因子的三维曲面元胞自动机模型,设计了数据提取、加工、应用框架,开发出了能够进行林火蔓延三维模拟的软件系统. 并通过八达岭林场局部地区的模拟,指出了应用该模型,可以实现不同条件下的林火蔓延模拟,快速预测林火发展趋势,同时探讨了模型改进的方向.      

基于元胞自动机复合模型的村镇土地利用变化模拟

为向村镇土地利用规划和管理提供合理决策依据,开展村镇土地利用空间格局变化进行模拟研究。在元胞自动机模型基础上,引入马尔科夫模型和多标准评价方法,构建元胞转移数量规则及空间位置规则,从自然环境、社会经济与政策等3方面分析土地利用影响因子,构造元胞自动机复合模型;选取北京市房山区为研究区,以村镇为单元对其土地利用空间格局进行模拟。结果显示:房山区的耕地、林地面积不断减少,建设用地占用农用地现象突出;人口集中、农业资源丰富的平原区各村镇土地利用变化明显。研究表明,多标准评价方法使元胞转移空间位置有规律可循,并有效避免模拟结果中大量错误斑点的产生;以村镇为单元进行分析,模拟的结果更加精细和合理。     

基于规则学习的林火蔓延元胞自动机模型

由于元胞自动机模型本质上的自组织特性与林火行为很接近,近年来基于元胞自动机的林火蔓延模型引起了广泛的关注.典型的元胞自动机是按照确定的映射规则自主地随时间演进的.当环境发生变化的时候规则需要由人工静态地进行调整、修正,因此效率低、对环境变化的适应能力差,模型的可移植性也不令人满意.这是基于CA的林火蔓延模型难以推广的主要原因之一.本文提出了一种应用人工免疫机制对元胞自动机规则进行自适应调节的方法,并在此基础上建立了一个林火蔓延实验模型.仿真实验表明经过规则学习,该模型具有了一定的火线形状的自纠正能力.     

基于元胞自动机理论的紧急人员疏散模拟

基于元胞自动机原理,建立了紧急情况下人群疏散模型,并利用Visual Basic 6.0开发了可视化模拟仿真程序.在疏散模拟的仿真实现中,为了简化算法,使用墙体和障碍物把复杂建筑平面分割成凸多边形区域,然后利用门道把各个凸多边形区域联系起来构成一个整体的疏散平面空间.利用程序对建筑设计方案进行人员疏散模拟,可以找出建筑方案出现严重拥堵现象的临界人数,以论证建筑布局是否符合安全设计要求,并为建筑布局的改进提供参考.     

结合Monte Carlo方法用元胞自动机模拟传染病

元胞自动机作为一种动态模型,更多的是作为一种通用性建模的方法,其应用几乎涉及社会和自然科学的各个领域。而----年的sars让人们记忆犹新,如果能用一种方法模拟其传播,则可以很好控制病情。苦于数据难求所以笔者的案例采用发生在奥斯威斯特(Oswestry)西南的口蹄疫,主要用CA法进行模拟,元胞规则则是利用Monte Carlo的随机模型。     

基于元胞自动机的生物质颗粒慢速热解模型

以数字矩阵作为元胞自动机的表现形式,以演化概率函数模拟反应速率系数,用元胞自动机模拟了生物质颗粒的慢速热解过程,并与微积分的方法作了对比。结果表明,元胞自动机能够逼真地模拟该过程,得到的热解曲线与微积分方法得到的结论一致,且和试验结果吻合;所提出的元胞自动机及其演化程序为进一步的深入研究提供了理论基础。     

基于CA的土地利用动态演变预测研究

基于元胞自动机的原理,提出了一种从历史地图数据中挖掘状态转换规则,并根据蒙特-卡罗法预测未来时刻单元状态的方法。实例应用表明,利用空间数据挖掘状态转换规则的方法,在模拟土地利用动态演变中具有简单、准确、实时性强等优点,实现了从地图到地图的空间动态预测,其结果与实际大致相符,可以为土地利用规划提供参考。     

基于GIS和元胞自动机的土地利用/覆盖变化模拟——以滇西北香格里拉县为例

选取林地面积减少较为严重的滇西北香格里拉县为例,对研究区的土地利用变化驱动机制进行了分析,并集合GIS技术,尝试运用元胞自动机理论构建Loit模型对研究区的土地利用空间格局进行了模拟和预测.模拟的Kappa指数为0.79,表明CA模型在土地利用/覆盖变化的预测方面有巨大优势.     

基于RS和GIS的城市化扩张动态分析——以长江三角洲典型行政区为例

对不同年份江宁区的遥感影像以及土壤信息等数据进行对比,研究区域土地利用类型的转变。结果表明,江宁区的城镇扩张主要是向南发展;城镇扩张主要利用地为耕地,林地、水体、未利用地也有部分被占用;城镇、农村居民点用地增幅较大,主要占用耕地面积;城市化进程驱动力主要为城市经济的快速发展及人口的增长。     

一种基于元胞自动机的改进遗传算法

针对遗传算法中存在搜索效率和解精度低的问题,结合元胞自动机模型,提出了一种改进的遗传算法——竞争杂交算法。在适应度函数中运用元胞自动机模型进行竞争复制,在确定交叉算子时进行杂交,依此来对遗传算法进行改进。仿真结果表明,竞争杂交算法在搜索速度和概率上比简单遗传算法要高一些。     

基于细胞自动机理论的土地利用空间布局研究

细胞自动机理论为开展土地利用空间布局研究提供了有力的理论支持,传统细胞自动机理论存在影响因素层单一、转换规则固定的不足.本研究从细胞及其状态、细胞空间划分以及状态转换规则等方面进行改进,采用面向对象技术设计了地理细胞空间实体;以四叉树算法对地理细胞空间进行多层次划分;将模糊数学理论应用于细胞状态转换规则的计算,最后进行了相关实例研究和分析.结果表明,建立的模型能较好地分层次、综合考虑影响土地利用状态转换的多种因素,可为构建协调的土地利用空间结构提供辅助决策.     

基于遥感数据的城市化扩张及其驱动力分析——以淄博市张店区为例

以淄博市张店区为例,运用监督分类,对张店区2000、2006和2011年的影像进行土地利用分类。结果表明,仅耕地和建设用地的土地面积就占用了张店区总面积的93%。2000～2011年,建设面积增加了82.74%,年均变化率为7.52%;耕地面积减少36.93%,年均减少3.36%,耕地是城市扩张的主要来源。张店区城市扩张驱动力为:交通基础设施的发展;城市人口的快速增长;经济的快速发展;投资额的增加。