元胞自动机是一种时空离散的局部动力学模型，是复杂系统研究的一个典型方法，特别适合用于空间复杂系统的时空动态模拟研究。本书共分五章。前三章对地理空间系统模拟、元胞自动机理论基础和地理元胞自动机模型作了概述，在对CA模型进行较为系统的深入研究基础上，结合地理复杂系统的特征，提出地理元胞自动机（GeoCA）模型框架;第四章以城市为例，基于GeoCA模型框架，构造用于模拟城市土地利用动态发展变化的城市动态演化模型GeoCA-Urban，并采用面向对象的设计和编程方法，开发了相应的GeoCA-Urban软件系统，为城市复杂系统动态变化的探索提供了一个“虚拟实验室（VirtualLaboratory）”;最后一章在GeoCA-Urban系统的支持下，对虚拟城市的动态变化与发展进行了广泛的试验，并配合GIS系统，用GeoCA-Urban系统以实例对有关的城市增长进行了有效的模拟和预测。本书从理论到应用全面，尤其是在揭示地理复杂系统本质规律的时空构模和地理过程的时空动态模拟和预测方面有独到的见解。可供从事复杂系统理论、时空动态建模、城市信息系统等地球信息科学领域的科研人员、高校教师和研究生参考。
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