元胞自动机在景观格局优化中的应用

摘要

在景观格局优化方法的发展过程中,以景观模拟演化为核心的景观格局优化模式已显示出优越性,这种模式在大量景观变化模拟预测结果形成的状态空间中搜索景观格局的优化方案,优化的客观性和自动化程度较高.但由于目前在景观尺度上的格局和过程相互作用规律尚缺乏定量的描述,限制了这种优化模式的发展.而基于元胞自动机的空间直观模型,由于元胞自动机固有的特点,在解决一系列技术难点的前提下,有望解决这一模式在目前发展中受到的限制.本文介绍了元胞自动机的原理和在景观生态学中的已有应用,认为元胞自动机获得广泛应用的原因在于,它有且仅有以下3个最本质的特征:状态的表达在空间上的离散性;状态变化的表达在时间上的离散性;状态转变的空间相关性.在此基础上,阐释了元胞自动机应用于景观格局演化的一般优势和相对优势,以及它在景观格局优化应用中存在的困难.针对这些困难,提出了部分的解决方案.最后对于以基于广义元胞自动机的空间直观模型为核心的景观格局优化模式,提出了一个可能的体系结构和流程图.