地理信息系统中复杂系统的模拟

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本书是一本关于地理建模的专著,主要从地理建模基本理论、基于地理元胞自动机(GCA)的计算机动态建模技术和一般的地理代理系统(GAS)三个方面阐述地理建模的最新进展.

地理学是人类和社会科学中一门重要的学科.随着电子信息技术的发展,我们可以借助信息技术的手段研究地理学.元胞自动机的诞生使我们进入了研究地理学的复杂范式时代.20世纪80年代末,由于人工智能、目标规划、分布式智能等技术的发展,出现了多代理系统.这些技术日后在物理学、生物学和计算机科学领域有了长足的发展,并被广泛应用于地理学的研究中.地理信息系统(GIS)是一种特定的十分重要的空间信息系统,它是在计算机上对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行储存、计算和可视化的技术系统.地理建模是地理信息系统的一个关键环节,从上世纪80年代就开始的地理建模研究,由制图学、空间分析技术和几何学的共同推动下,并且随着微型计算机时代的到来取得了大量硕果.在21世纪初,地理建模面临的挑战将进入动态空间建模这样一个更高的水平:动态空间建模.要到达这个目标不但需要运算能力更加强大的计算机,而且需要发展更加成熟的制图软件、空间分析技术、复杂性理论和模拟工具以及物理学等其它学科领域的发展和推动.作者旨在让读者分享他多年从事动态空间建模领域研究的成果和经验.

本书内容分为三个部分,共10章,第1部分,地理空间的结构,含第1-6章:1.结构和系统的概念;2.空间和几何;3.拓扑结构;4.物体和地理对象;5.时间和动力学;6.立体空间的相互作用.第2部分,基于元胞自动机的建模,含第7-8章:7.元胞自动机(CA)的概念和形式化;8.一些地理元胞自动机模型的实例.第3部分,地理代理系统的一般模型,含第9-10章:9.建立集成模拟平台的理论过程;10.地理代理系统的形式化本体.

本书适合作为地理科学研究生的教材,也是地理研究人员、地理信息系统软件开发者和计算机科学家学习最新地理建模知识的参考书籍.


陈涛,

博士生

(中国传媒大学理学院)

ChenTao,DoctoralCandidate

(SchoolofScience,CommunicationUniversityofChina)

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