① 請問：在數量生態學分類方法中，用等級分劃（組分析法）計算大量數據時，有沒有計算快捷的軟體
綜合自然地理學(Integrated physical geography)是在部門自然地理學的基礎上對自然
地理環境整體進行系統的綜合研究。早在20世紀50年代末期，前蘇聯A.R.伊薩欽科
來中國講學，系統介紹了有關地理殼、自然區劃和景觀學的進展。這個講學的進修班在
林超教授領導下經集體討論，確定了「綜合自然地理學」的學科名稱，並發展為自然地
理學的一門獨立分科。綜合自然地理學是中國學者創立和命名的學科，這與中國傳統文
化的影響有關，也與老一輩地理學家的長期努力有關。在此之前，林超、黃秉維等就已
從事自然地理的綜合研究工作,如黃秉維在20世紀30年代編撰了《自然地理原理》和
《中國地理》等，周廷儒在30-40年代開創對歷史時期環境變化的綜合研究。我國綜合自
然地理學實際上既經歷了20世紀初的西方近代地理學的傳入，又繼承了中國古代地理學
的傳統，還受到原蘇聯地理學思想的深刻影響，並且與國家的經濟建設密切結合，形成
和發展成為具有中國特色的綜合自然地理學。
20世紀80年代，錢學森提出要發展地球表層學，本來即以地球表層為研究對象，
並在全球自然地域分異規律方面有所建樹的綜合自然地理學正好與之契合。面對地球表
層這一復雜巨系統，綜合自然地理學在研究中採用了系統科學的理論和方法。90年代針
對西方提出的地球系統科學和可持續發展，黃秉維提出建立「陸地系統科學」[6]的理論體
系。他指出，區域持續發展研究的理論基礎是對地球表層（主要陸地表層）自然與人文
各種要素的綜合規律的揭示，即陸地系統科學。地球系統科學中大氣基本是氣體，海洋
基本是液體，陸地由固體、液體、氣體組成，生物界亦最復雜，受到人類活動的影響最
深，與人類生存和發展關系又最密切[6]。建議以研究中國區域可持續發展為任務帶動陸地
系統科學的發展[7]。陸地系統科學的提出進一步體現了綜合性地理研究的思想，促進了綜
合自然地理學的理論建設。進入21世紀，綜合的理論和方法在與國際重大研究計劃結合
中進一步得到發展。
綜合自然地理學還大量展開了綜合研究實踐，如綜合自然區劃、資源綜合開發、國
土整治、區域規劃、環境保護等工作，以自然地理學為基礎，結合相鄰學科的理論方法，
去解決那些具有綜合性特點的復雜問題，這使它的發展能夠適應時代發展的需要。
有老一輩綜合自然地理學家如林超、黃秉維、周廷儒、趙松橋、陳傳康等奠定的基
礎，也有許多中、青年綜合自然地理工作者的不懈努力，目前的綜合自然地理學已經有
了長足的發展。50多年來，中國的綜合自然地理學研究在古地理學、現代自然地理過程、
土地科學、綜合自然區劃與區域可持續發展等領域的發展均取得了顯著進展[3]。綜合自然
地理學理論和應用的深化對整個地理學綜合研究的深入發展起到了促進作用。
1.2綜合自然地理視角的景觀生態學
景觀生態學(Landscape ecology)是研究和改善空間格局與生態和社會經濟過程相互
關系的整合性交叉學科。其核心內容包括景觀結構、景觀功能和景觀動態等，研究重點
集中在景觀格局與生態過程相互關系及其尺度效應、人類活動對於景觀結構、過程和功
能的影響，及其景觀異質性的持續性利用與管理等[8]。
景觀生態學既有地理學派也有生態學派，目前在地理科學領域中與綜合自然地理學
難分伯仲，許多景觀生態學家也是綜合自然地理學家。這要從它的淵源說起。
景觀生態學起源於歐洲，一般認為其創始人是德國地理學家特羅爾(Carl Troll，
1899-1975)，他於1939年正式提出「景觀生態學」一詞[9]，並在1968年將其定義為：
「研究一個給定景觀區段中生物群落和其環境間的主要的、綜合、因果關系的科學。這些
關系在區域分布上具有一定的空間結構(景觀鑲嵌體與組合)，在自然地理分布上具有等
級結構」。歐洲的景觀生態學不論從誕生的學科背景還是其完善過程和學科貢獻，以及應
用指向，都帶有濃重的綜合自然地理學色彩。其關注的重點從土地利用評價與規劃逐漸
擴展到資源開發與管理、生物多樣性保護等領域，在理論上強調景觀的多功能性、綜合
整體性、景觀與文化的協同，並提出了整體性景觀生態學的概念框架。北美的景觀生態
學是在歐洲影響下，從20世紀80年代初開始發展，並逐漸形成了自己的特色，以景觀
生態過程、數量化和模擬研究以及自然景觀研究見長。歐洲和北美的景觀生態學研究基
本上引領了國際景觀生態學發展的主要方向，二者也在不斷地相互影響、相互滲透，推
動著景觀生態學學科體系的不斷發展和完善[10]。
中國的景觀生態學從介紹國外先進國家的同類研究工作開始。早期翻譯歐洲景觀生
態學文章的有劉安國、林超、陳昌篤等，而李哈濱則是較為系統地介紹了北美學派的景
觀生態學。1990年，肖篤寧主持翻譯了R.T.T.Forman和M.Godron的《景觀生態學》一
書[11]，標志著景觀生態學的概念、理論和方法已基本被我國學界所接受。此後，我國景觀
生態學工作者相繼開展了實質性的研究工作[12]。經過20餘年的努力,在景觀格局與生態
過程、土地利用與動態、景觀規劃與設計、環境影響評價與自然保護等方面的研究與應
用中取得了重要進展[13]。從整體上看，盡管我國的景觀生態學發端於對歐洲景觀生態學理
論、方法和技術的引進，但研究範式接近於北美地區，即更多的帶有生態學方法論色彩。
2.1基礎研究與理論進展
2.1.1陸地表層系統自然地理過程陸地表層系統自然地理過程研究與近年來國際上非
常活躍的地球系統科學、全球環境變化研究相呼應，結合「全球變化與區域響應」、「人
類活動對地球系統的影響機制」等科學命題[14,15]，自然地理過程研究從自然過程研究轉向
自然過程與人文過程的綜合研究，從無機過程研究轉向無機—有機的綜合研究，從單一
要素研究轉向多要素綜合研究，從宏觀研究轉向宏觀與微觀的結合研究。研究強調人為
因素在各種過程中的作用，強調人為因素作用下的地理過程對自然資源和環境的影響，
強調地理過程與全球變化之間的耦合作用以及可能引發的後果，強調地理過程在土地退
化過程中的關鍵作用。研究內容從地域系統的結構與功能向動態拓展。理論研究從系統
變化的驅動力與過程向機制研究深化，並從簡單綜合向系統綜合與集成轉變[16]。進而開展
了自然和社會經濟驅動、時空變化過程以及資源、環境、生態和災害效應等地表環境變
化的驅動力、過程和效應的研究。綜合自然地理學在陸地表層系統、環境系統、人地系
統方面的理論建設更加系統化；通過要素綜合、過程綜合與區域綜合，綜合性不斷得到
加強；通過自然與人文的交叉、科學與技術的交叉、多學科交叉研究，交叉性更加明顯。
在理論上，發展了綜合的格局—過程、驅動力—過程—效應的研究[17]。從近3年國家自然
科學基金資助的綜合自然地理(D010106)項目看，與上述命題相關的研究2006年占
63.0%，2007年佔56.1%，2008年佔67.9%，3年平均佔61.5%，足見陸地表層系統自然
地理過程研究在綜合自然地理學中的基礎研究地位和重視程度。
2.1.2土地科學
土地科學的研究重點結合國際地圈生物圈計劃(IGBP)與國際全球環
境變化人文因素計劃(IHDP)的聯合核心項目「土地利用/覆被變化(LUCC)」及新階段
的「全球土地計劃(GLP)」取得進展。近年來所發表的論文可以歸為土地利用分類系統
與分區、土地利用現狀分析、LUCC及其驅動力、土地可持續利用和土地利用規劃等5
個研究主題。據張鐿鋰等對土地利用文獻的統計，我國在2002-2007年發表的論文占
1978年以來文獻總量的65.0%，2007年一年的論文數量達到796篇。這表明我國土地利
用研究的領域不斷擴展，從事土地利用研究的科技隊伍不斷加強的同時，國家有關部門
對該領域研究的支持力度持續加強，項目資助數和經費額度均明顯提高[16]。隨著國際上將
LUCC這一研究主題上升為「土地變化科學」的學科範疇[18]，隨著土地利用問題在國際科
學研究與區域可持續發展領域研究的不斷深化，更加重視基礎理論探討[19]。土地資源學的
學科基礎理論問題主要圍繞土地資源的可持續利用展開，包括土地資源的倫理觀問題、
土地資源的系統理論問題、土地資源的過程理論問題、土地資源價值論問題、土地資源
產權理論等諸多問題[20]。土地保護學所涉及的基礎理論問題主要是圍繞土壤學、生態學以
及經濟學的基礎理論問題展開的[21]，作為土地退化及其防護的重要研究內容—水土保持及
荒漠化防治仍舊屬於土地保護學研究領域關注的主要對象。土地生態學的基本理論問題
則主要是基於系統理論和生態學理論提出的，主要包括土地的生物生產力、土地的生物
棲息和承載功能、土地的能量平衡和水循環功能、土地的環境功能、土地生態過程、土
地生態變化規律以及土地生態的分異理論問題等[22]。土地利用與規劃基礎理論問題研究主
要包括地租和地價理論、土地區位理論、土地可持續利用理論、生態經濟理論、人地協
調理論以及系統工程理論等[19,23,24]。
2.1.3自然區劃
上一世紀，以林超、羅開富、黃秉維、任美鍔、侯學煜、趙松喬和席
承藩等為代表的科學家為中國綜合自然區劃工作做出了卓越貢獻[25-32]，奠定了我國這一領
域在國際上的領先地位。鄭度等的「中國生態地理區域系統」[33]是近年自然區劃的代表性
研究，在分析前人區劃研究工作與成果的基礎上，探討了自然地理區劃方法論及其體系。自然地理區劃既是區域劃分的結果，也是區域劃分的方法與過程，同時還是認識地理特
征和發現地理規律的一種科學方法。鄭度提出了包括區劃本體、區劃原則、區劃等級系
統、區劃模型和區劃信息系統的自然地理區劃範式,並通過區劃模型，實現區劃原則、指
標體系和單位等級系統的綜合[34]。另一個基礎性研究是「中國主體功能區劃」，樊傑闡述
了主體功能區劃的科學基礎，提出了區域發展的空間均衡模型。並探討了地域功能演替
對空間均衡過程的影響，提出了區劃方案效益最大化是同區域如何劃分和對地域功能隨
時間變化的正確把握程度相關的[35]。自然區劃已向帶有自然區域劃分性質的綜合區劃發
展，在《中國地理多樣性與可持續發展》一書中，蔡運龍闡述了三大地帶和七大地區及
其內部的地理多樣性，可視為綜合區劃性質的著作[36]。自然區劃的趨勢還表現為區劃方案
多樣、應用領域廣泛、影響決策顯著等。在中國期刊網上檢索到2007-2008年發表的自然
區劃及其相關研究文章約有696篇。
2.1.4景觀生態學近年來中國的景觀生態學研究發展迅速，人才培養成果顯著，研究
隊伍不斷擴大。在中國期刊網上，以「景觀生態」作為主題詞檢索到的博士和碩士論文
呈現快速增長的態勢。由2000年的3篇，增加到2007年的127篇；與此同時，以景觀
生態為主題的學術論文發表數量也急劇增加，由2000年的86篇，增加到2007年的504
篇。據傅伯傑等的檢索統計，從1996到2007年，在以「景觀生態學」為主題詞檢索到
的3164篇SCI論文中，有96篇來自中國，約占總數的3．03%，位列全球第七。景觀
生態學研究在深度和廣度上得到加強，促進了新的學科生長點的產生和發展。廣度上，
開始注重自然與社會經濟、人文因子的綜合，以解析景觀的復雜性；深度上，注重宏觀
格局與微觀過程的耦合，深入的微觀觀測和實驗為宏觀格局表徵和管理策略的制定提供
可靠依據；宏觀格局的規劃和管理反過來強化了微觀研究的實踐意義。並進一步加強了
格局-過程和尺度效應研究[10]。隨著景觀生態學研究範式從平衡範式向遠離平衡範式、線
性範式向非線性範式、平穩範式向非平穩範式，以及簡單性範式向復雜性範式轉換，一
些新的理論成為景觀生態學繼續發展的重要科學支撐。近年一些復雜性科學的概念和方
法在景觀生態學中得到廣泛應用，如分形理論、元胞自動機、自組織臨界理論、復雜適
應系統理論等等[8]。建立了空間分析法(如分形分析法和小波分析法)、基於相似性的尺度
上推方法、基於局域動態模型的尺度上推方法、隨機(模型)法的尺度推繹途徑[37]，正在
試圖將這些途徑和轉換方法構建成統一的尺度推繹理論框架。一些新的理論如空間自相
關理論、空間非平穩理論和地統計理論等被應用到景觀生態學研究的采樣技術體繫上。
呂一河等則提出了一個景觀格局與生態過程耦合研究的基本框架[38]。
2.2方法和技術進展
面對復雜的研究對象，利用現代手段進行定量化研究和過程模擬以及建立模型仍然
是綜合自然地理學與景觀生態學特別是地理—生態過程研究的趨勢。通過借鑒和集成其
他眾多學科的研究方法，特別是非線性科學和復雜性科學在研究中的應用，定位試驗、
模擬實驗和遙感技術的應用，多源數據復合分析和信息挖掘，地理—生態過程模型的發
展、有效性檢驗與驗證等，促進了綜合自然地理與景觀生態學的研究並使之提高到新的
水平。
2.2.1數據採集方法技術在實驗數據採集方面，從監測、分析、模擬三個方面，加強
了數據的科學性和可驗證性。利用化學分析技術，加強物質遷移轉化過程和機理的研究；
應用物理實驗，了解地表物質的物理結構及物質運動的動力學特徵；利用遙感對地觀測
系統和典型地理單元長期定位、半定位觀測網路，加強典型地區地理要素、地理格局和
過程的變化研究；利用室內外模擬實驗，簡化地理環境的復雜性,加強不同要素作用方式
和過程的識別研究[39]。
在區域與全球尺度上，衛星遙感已成為自然地理和景觀生態學研究中最主要的信息來源之一。遙感數據在解析度、高光譜方面更加多樣化。並發展了利用夜間燈光影像為
數據源，用來研究城市土地擴展和蔓延。地理信息系統與遙感、全球定位系統與計算機
相結合，具有對時空信息的綜合處理能力、對現實世界的模擬能力，並能產生和發現新
的信息，為綜合自然地理和景觀生態學的區域研究提供了強有力的支持。近年來，對地
觀測系統的建立與全球准同步動態監測已成為現實，使人類有能力對全球性問題進行系
統研究和綜合集成[17]。
在微觀尺度上，定位試驗觀測、實驗模擬與分析方法得到進一步發展，野外觀測台
站建設在科技部的推動下已經實現網路化體系；實驗室數量、儀器設備、試驗方法不斷
完善。
通過對歷史文獻記載的深入挖掘和利用樹輪、冰芯、湖芯、石筍等自然證據，過去
300年全國和區域性的土地利用/覆蓋變化數據集已經形成。過去2000年的氣候與環境
變化重建等方面也取得了很大進展。
2.2.2模型與數學方法在計算機網路和數字技術的支撐下，系統模型模擬技術也在不
斷強化過程中。已經涌現出大量的環境變化和LUCC模型。部分影響較大的模型包括：
Ehrlich的「I=PAT」公式[40]、國際應用系統分析研究所(IIASA)建立的世界糧食與農業
系統全球模型[41]、LMAGE2.0(Integrated Model to Assess the Greenhouse Effect)模型[42]。
特別是CLUE(The Conversion of Land Use and its Effects)[43,44]、元胞自動機模型(Cellular
Automata，CA)[45]等以GIS技術為支撐進行空間格局模擬的模型得到廣泛應用。
包含生態學過程與機理的景觀機制模型被越來越多地應用到景觀生態學的模擬中，
特別是這類模型與元胞自動機相結合，極大地增強了對於景觀形成和演變機制模擬的能
力。目前基於智能體的個體模型成為景觀生態學模擬的熱點途徑之一，已經應用到土地
利用/土地覆被以及城市景觀的形成演化上。空間顯式斑塊動態模型是另一類景觀機制模
型，常常用於格局和過程作用頻繁、斑塊周轉率快的景觀系統[8]。
各種數學方法被用於地理評價和規劃，如模糊邏輯、人工神經網路、小波分析、遺
傳演算法、多目標線性規劃、主成分分析法、灰色評價、聚類分析等。另外，分形原理、
三維景觀模型、Google Earth技術、DEM分析技術、生態足跡法、能值法等等也得到廣
泛應用。研究者以定量的精確判斷、抽象的數學模型及合理的趨勢推導，使研究結果更
科學、更准確，推進了綜合自然地理學研究方法的創新[16]。目前正朝著以地球系統科學為
指導、以並行計算、網路計算等信息科學新技術為依託的學科體系穩步發展[17]。
2.3成果應用
2.3.1土地科學的成果應用針對我國糧食安全、城市化佔用耕地、土地退化等問題，
近幾年來在土地利用和土地覆被變化研究領域開展了大量的研究工作，主要工作包括：
土地利用和土地覆被的狀況及其歷史變遷，土地利用和土地覆被變化的驅動因子分析，
土地利用／土地覆被變化的環境與生態效應，土地利用和土地覆被變化與全球氣候變化的
相互作用，土地利用和土地覆被變化與耕地、糧食、土地退化等可持續發展重點問題的
相互關系，現有土地利用方式的可持續性及其調控途徑等。這些研究為解決國家戰略需
求、區域社會經濟發展與環境方面的問題做出了貢獻。
2.3.2自然地域系統和格局、過程的成果應用在多年綜合自然區劃和土地類型研究基
礎上，進一步將區域單元作為資源與環境的整體來認識，針對我國水土資源短缺與生態
退化等區域問題，研究了不同地區的土地人口承載力、水資源承載力、自然生產潛力、
生態承載力，並探討了環境影響評價、環境變化方向等一系列問題。自然地域系統研究
也由初期的感性認識、單項自然區劃、綜合自然區劃，發展到近幾年的生態地理區域系
統研究[46]。近年來，區劃的應用范圍也進一步擴大，尤其在制定全球變化區域響應對策、
災害預防、重大基礎設施建設帶來的生態環境效應評估等方面發揮著重要作用。
選擇青藏高原、海岸地帶、半乾旱農牧交錯地帶、黃淮海平原、長江三角洲等敏感
地域，開展了環境演變的綜合研究。針對我國水土流失、水資源短缺、土地退化、自然
災害等主要資源與環境問題，中國自然地理學界開展了坡地侵蝕發育過程與坡地的改良
利用、水文循環過程與水量轉化、土地退化過程及其逆轉機制、土壤—植物—大氣系統、
多界面過程的復雜耦合理論與模型等方面的大量研究工作。
2.3.2景觀生態學的應用研究景觀生態學的理論和方法在自然保護區規劃設計中如功
能區劃定、廊道設計以及整個保護區的空間布局上發揮了重要作用。另外，景觀生態學
的原理促進了自然保護理念的更新，自然保護正從物種保護向景觀保護乃至流域保護方
向轉變。景觀生態學中的格局分析、格局—生態過程關系分析，以及空間模擬技術為土
地利用規劃設計的科學性提供了保證[47]；其模擬預測技術，為土地利用規劃環評提供較好
的技術支持；利用景觀生態學及其他學科理論評價區域生態風險和構建區域生態安全格
局[48,49]。
2.3.4生態建設與生態評估綜合自然地理學研究成果在我國的生態恢復重建中得到廣
泛應用，包括以生態農業為主要建設內容的示範區建設，以工業污染防治與鄉鎮企業合
理規劃布局為主要內容的示範區建設，以生態旅遊為主要建設內容的示範區建設，生態
城市、城郊型的示範區建設，農工貿一體化型的示範區建設，以礦區生態破壞恢復治理
為主要內容的示範區建設，濕地資源合理開發利用與保護的示範區建設，土壤退化綜合
整治的示範區建設，以重要生態功能區環境保護為主要內容的示範區建設，農村環境綜
合整治的示範區建設。
為配合聯合國千年生態系統評估計劃(MA)的實施，我國啟動了中國西部生態系統
綜合評估項目，研究成果為西部大開發中的生態系統保護、管理與生態建設提供了科學
依據。通過較多學者的努力，在生態系統服務領域的多方面都有所進展，對國家的生態
政策產生了重大影響[17]。
2.3.5對重大工程、環境治理和決策的貢獻綜合自然地理研究成果為大型工程提供可
行性論證，為工程建設及運行中的各種可能災害提供預防措施，為環境治理提供理論和
技術以及為國家重大決策提供指導性意見。例如，在青藏鐵路工程建設中，從選線、施
工場地選址、施工時段安排等方面提出方案，最大限度地減少了工程建設對自然保護的
沖擊。綜合自然地理工作者在鐵路修建過程中和建成後一直進行環境的監測、脆弱性和
生態安全的評估以及環境效應的追蹤研究。在南水北調工程對沿線生態與環境的影響、
塔里木沙漠公路防護林生態工程、西氣東輸工程沿線地區不同類型區生態恢復中都有綜
合自然地理學的貢獻。
在西部大開發過程中，綜合自然地理學的工作聚焦在生態與環境的研究與保護方面，
主要研究了西部生態與環境的演化過程、水土資源的持續利用、生態與環境現狀評價及
未來50年變化趨勢預測等，為科學認知我國西部地區生態與環境變化規律，促進西部地
區水土資源可持續利用等提供科學依據和技術支撐[50]。在東北地區水土資源配置、生態與
環境保護和可持續發展，黃土高原水土流失治理，長江中下游湖泊富營養化治理，「三
農」問題，生態系統碳收支問題等方面都發揮了很大作用[17]。
開拓者走的是彎彎曲曲的路，而他留下的卻是又直又寬的足跡。
② 元胞自動機加密畢設，跪求解答
你好！很高興解答你的提問。請按照下面的提示和思路來解決困難。謝謝！1，首先你描述錯誤，U盤只有32G，沒有36G的。特此更正。2，你描述的太籠統，情況不明，難以解答正確，唯有猜測。請在回復里繼續詳明。3，請你回想當初是用什麼軟體加密的，若不是台電U盤自帶，網路搜到軟體作者聯系方式，聯系！4，如果你是誤用操作系統自帶的快速格式化，請立即用CMD命令行或磁碟管理器，反格式化。5，如果是完全格式化（非快速），或者已經又讀讀寫寫新內容，就沒得救（自行修復更糟糕）。6，可以嘗試用BadCopy軟體來讀出U盤的內容，讀出多少算多少。死馬當活馬醫，減少損失。7，如果是台電自帶U盤加密，請去專櫃尋求幫助，或致電給台電技術部門，尋求工程師解答。
③ 什麼軟體可以做元胞自動機
Idrisi...
④ 求畢業設計《基於ARM的元胞自動機的設計》
網路啊
一個VB做的演示元胞自動機的小程序，可以自己編輯圖案，用配置文件設置參數（都已經設置好了），另外帶有作者自己編輯的幾個小圖案，包括著名的「滑翔機」
以ARM為核心 應用不廣泛
生命游戲的java源代碼。基於元胞自動機的生命游戲，是學習和深入CA方法的很好例子。-life game of java source code. Based on Cellular Automata game of life, and in-depth study of CA good example.
《分形演算法與程序設計——Visual C++實現》的第七章和第十章源碼 包括一維元胞自動機生成的Sierpinski三角形、隨機分布的Sierpinski三角形、二維元胞自動機小程序源代碼、DLA模型源代碼、用DLA模型模擬植物的生長源代碼、原點演化圓形邊界的DLA程序源垂直演化折線干預的DLA程
[CATest.rar] - 在flashmx下編寫的程序，解釋並演示元胞自動機規則，並進行動畫演示
[Sand2D_CA.rar] - 模擬砂堆的元胞自動機源代碼。對於認識和學習元胞自動機（CA）很有幫助
[apply.rar] - 有關元胞自動機的應用方面的文章，很有參考價值
[yuanbao.rar] - 有關元胞自動機的基本知識，好好看看，可加深對元胞自動機的理解
細胞自動機（Cellular Automata）最初由數學家 Stanislaw M. Ulam（1909-1984）與 John von Neumann（1903-1957）於 1950 年代所提出 ，在型態表現上，細胞自動機是一個離散型的動力系統（ Discrete Dynamical Systems）。在 1940 年代 ，von Neumann 與共事的科學家們合作設計了可儲存程式的數位電腦之後，他就對自我復制發生興趣：能儲存程式的機器能不能自我復制
？ von Neumann 認為，至少在原則上與形式上是可行的，於是他開始作這方面的理論研究，過程中他提出了「細胞自動機」的概念， 這個實際構想是由羅沙拉摩斯的數學家 Ulam 所建議的
。當細胞自動機在電腦上模擬的時候，幾乎可以復制出類似於自然界當中實際發生的動力系統運作，這使得細胞自動機成為了研究復雜系統行為的最初理論框架，羅沙拉摩斯的博士後研究員 Christopher Langton 因而提出了「人工生命」（ Artificial Life ）這個名詞 ， 細胞自動機便是人工生命的第一個雛形，並且變成復雜性科學，或者說是復雜適應性系統的其中一支。
細胞自動機是由一些特定規則的格子所組成，每個格子看做是一個細胞；每一個細胞可以具有一些狀態，但是在某一時刻只能處一種狀態之中。隨著時間的變化（我們稱作「疊代」過程），格子上的每一個細胞根據周圍細胞的情形，按照相同的法則而改變狀態，換句話說，一個細胞的狀態是由上一個時刻所圍繞的細胞的狀態所決定。以人工生命的角度來看，細胞自動機可以視為一個讓許多單細胞生物生活的世界，在我們設定好這個世界的初始狀態之後，它們便按照同一個規則做演化。
設計一個細胞自動機需要包含幾個部份：
◆ 決定細胞活動空間的維度
◆ 定義細胞可能具有的狀態
◆ 定義細胞改變狀態的規則
◆ 設定細胞自動機中各個細胞的初始狀態
細胞自動機，在細胞活動的空間上，可以是一維的，二維的，三維的，或更高維度，在這個網頁，筆者要分別介紹二維的細胞自動機（也稱作「生命游戲」），與一維的細胞自動機。透過不同的設計，細胞自動機可以展現無限的多樣性，其中最讓人驚異的是有些細胞自動機可以產生存在於大自然的景象，例如貝殼上的圖案、雪花的結構、蜿蜒的河流等等，另外，我們也可以發現，這些小方格的變化似乎展現了許多真實生命的特質，例如，細胞自動機中的細胞們會像有機生物一般，有移動、成長、滅亡與自我復制等類似的行為。
就形式而言，細胞自動機有三個特徵：
◆ 平行計算（parallel computation）：每一個細胞個體都同時同步的改變
◆ 局部的（local）：細胞的狀態變化只受周遭細胞的影響。
◆ 一致性的（homogeneous）：所有細胞均受同樣的規則所支配
事實上，有些研究學者更進一步猜測，我們存在的這個宇宙是否就是一種極其復雜的細胞自動機，我們的宇宙的確與理論上的細胞自動機有很多相似的地方，像是上述的細胞自動機之三個特徵，宇宙也都符合：宇宙是平行處理的，宇宙中的每一點受鄰近狀態的影響最大，宇宙各處遵循著同樣的自然律。雖然與整個宇宙相比，細胞自動機的規則是過於簡單，但是它裡面所蘊含的道理可能與宇宙的機制是相通的。 理論物理學家 Stephen Wolfram（1959-）就指出 ，細胞自動機的數學架構，與一些造成真實世界的復雜物理系統之數學架構是完全一樣的，也許這正是掌管遺傳重任的 DNA 所賴以工作的原理 。當你看到自然界那些貝殼或指紋曲折的圖案時，不免要問 ：「這麼復雜的圖案要如何編碼到 DNA 里頭呢？」Wolfram 說 ：「如果我猜的不錯，那些圖形是由類似於細胞自動機的簡單法則所產生的，而這樣的編碼顯然是易如反掌。」
細胞自動機以簡單的規則，卻能夠產生復雜的動態交互現象，顯然我們不該只是以一個數學游戲，來看待它。這些年來，細胞自動機已經被運用於不同領域的研究，包括通訊、計算、建設、生長、再生、競爭及演化。細胞自動機已為物理中平常的微分方程式提供極為簡單的模型，例如熱和波的波動方程，同時也為湍流、混沌、碎形等提供了離散型的模型，最後，利用細胞自動機所做的生物模型也被提出。接下來，筆者將盡可能地介紹細胞自動機的規則、範例與相關資訊，以下的介紹分為兩種不同類型的細胞自動機：
2 細胞自動機 Cellular Automata （元胞自動機）
生命游戲，與其規則
生命游戲（Game of Life）是二維的細胞自動機，由劍橋大學的數學家 John Horton Conway 於 1970 年所提出的。他構想 ：一群細胞於平面中以一定的條件成長時，會受到什麼制約 ？他認為細胞不會無限制的成長，於是他定義細胞在過度孤單與擁擠時會死亡，這樣的構想使他提出比 John von Neumann 的設計更為簡單的細胞自動機。在這個細胞自動機中，把平面分割成很多方格子（類似棋盤），每一格子代表一個細胞，每一個細胞有八個鄰居，這些細胞有兩種狀態：「生」或「死」，存活的細胞我們在方格內塗上特定單一的顏色，而死亡的細胞我們則不塗色。Conway 生命游戲的規則（我們稱為 Life Rule）敘述如下：
◆ 對於存活的細胞（塗色的方格）：
當八個鄰近細胞中，只有零個或一個是活細胞時， 則該細胞會因孤獨而死亡
當八個鄰近細胞中，恰有二或三個是活細胞時，則該細胞繼續存活
當八個鄰近細胞中，有四個或超過四個是活細胞時，則該細胞會因擁擠而死亡
◆ 對於死亡的細胞（未塗色的空方格）：
當八個鄰近細胞中，恰有三個是活細胞時，則該處誕生一個活細胞
或者，我們也可以這樣表示規則：
◆ 對於存活的細胞：
當有二或三個存活的鄰近細胞時，才能繼續存活（表示為 Survivals＝23）
◆ 對於死亡的細胞：
當恰有三個存活的鄰近細胞時，則誕生活細胞（表示為 Births＝3）
我們可以將規則合起來表示成 Life Rule＝S/B＝23/3，這樣的表示法，我們稱為「規則通用表示法」，這種表示法以後會常常用到
生命游戲的規則就是這麼簡單 。當 Conway 提出生命游戲後，馬上造成轟動，不只是一些普通人在玩，而一些有名的數學家及電腦學家也樂此不疲。造成轟動的原因是，沒有人想到僅僅幾條簡單的規則，竟然就能產生類似於生命演化過程中無比復雜的現象。當你把這幾個簡單的規則變成電腦程式以後，它們似乎真的會讓電腦螢幕活起來。
用心注視，螢幕上活躍著各種動作，就好像你用顯微鏡觀察一滴池塘水所見到的微生物一樣。開始的時候，你可以讓螢幕上隨意散布著活細胞，然後就會看到它們自我組織成各式各樣連貫性的結構。有的會滾動，有的好像野獸呼吸一般來回震湯，你還可以發現「滑翔機」－－一群活細胞以固定的速度滑過螢幕，還有「滑翔機—機關槍」穩定的發射出新的滑翔機，以及其他結構不動聲色的把滑翔機一一吃掉。你或許還可看到一隻優閑的金魚，搖頭晃腦地上下擺動，然後消失在池塘邊。每一次出現的畫面都不一樣，沒有人看過所有可能的畫面。你將在下個單元看見這些範例 ，不過在看見那些景象之前，筆者必須先介紹 Conway 生命游戲中簡單的穩定結構的幾個例子，我們可以將這些穩定的結構分成三類：
◆ 第一類：在疊代過程中，細胞群不會改變其狀態（形狀）。
⑤ 元胞自動機是用什麼軟體做的
一般可用matlab來做。參考：
http://wenku..com/view/40fa0e61ddccda38376bafdf.html
⑥ 土地利用趨勢分析地理元胞自動機
土地利用/土地覆被變化(LUCC)是全球環境變化研究的重要組成部分，是人類活動對自然環境施加影響的顯著表現形式之一。土地利用未來如何變化，當屬目前土地利用變化研究的核心問題。Lambin等人的研究表明，動態的基於過程的模擬模型比經驗的、隨機的和靜態優化模型更適合於預測土地利用(Lambin，2000)。到目前為止，直接地和明確地針對土地利用變化的理論和機理建構的模型還較少，真正將土地利用變化與其空間分布相結合，探討不同尺度上土地利用的時空演變規律的動態模型更不多見(郭程軒，甄堅偉，2003)。
土地利用趨勢預測的模型方法主要有回歸預測法、馬爾可夫法、人工神經網路、灰色模型、元胞自動機模型等方法。回歸預測法是利用表明變數之間相互關系的數學方程式，由其他變數中的已知值推斷預測變數的數值進行預測的一種方法。該方法適用於各個變數之間具有較強相關性的標准變數組。由於不同土地利用類型之間相互影響、相互制約，所以該方法常被用來研究土地利用變化與人文因素之間的關系。該模型的不足之處在於，不適合大范圍的預測以及因經濟因子難以定量化造成的預測值的誤差。
馬爾可夫過程是一種無後效性的過程，運用馬爾可夫過程模擬土地利用動態變化首先要確定土地利用類型的初始狀態矩陣和轉移概率矩陣。該預測模型的優點在於計算和實現比較簡單，可以揭示不同土地利用類型之間的數量轉化規律和總體變化趨勢。模型運算只需要考慮土地利用的現狀信息，而無需考慮土地利用變化的內在機制，不足之處在於模型缺乏揭示土地動態變化驅動機制的能力及缺乏空間表達能力，該模型適用於土地利用變化驅動力變化機制不清及預測短期土地利用變化的狀況。
人工神經網路能模擬人的部分形象思維能力，預測的過程就是利用不同時期獲取的信息源，在對它們進行綜合分析和對比的基礎上，發現土地變化的區域和變化類型。該模型的優點在於能夠對動態數據進行分析，並根據歷史資料歸納規律，不足之處是受預測區域范圍大小和時間長短的限制，一些主要因素特徵難以確定，預測結果並不十分精確。
灰色系統動態模型GM(n，h)是依據灰色系統理論原理，利用系統的離散採集數據建立其動態微分方程，以灰色模塊為基礎，微觀擬合分析為核心的建模方法。土地利用系統本質上是一個灰色系統，運用灰色模型可在土地資料不完整的情況下對中長期的土地利用結構進行過程分析。
元胞自動機(Cellular Automata)模型，是離散動態系統概念和應用建模的一種方法，其框架簡單、開放，適於模擬具有自組織結構的復雜性系統，並且具有很強的生命力。以模型「自下而上」的研究思路、強大的復雜計算功能、固有的並行計算能力和時空動態特徵，使得它在模擬土地利用變化這一空間復雜系統的時空動態演變方面具有自然性、合理性和可行性，CA模型與GIS軟體相結合為土地利用動態建模提供了新的思路和建模方法。相比較其他模型，其優勢在於:①更為簡單、自然;②建立在空間相互作用，而不是社會、經濟指標間的相互影響關系的基礎上，更能反映空間格局變化以及由此帶來的進一步反饋作用。
土地利用變化的復雜性決定了土地利用研究必須採取復雜系統的理論方法，特別是建立基於復雜系統思想的數學模型，這是土地利用過程研究的重要領域之一。因此，結合土地利用變化的規律，採用復雜系統的研究方法，建立土地利用變化的科學模型是土地變化復雜性研究的關鍵。目前國際上在復雜系統理論的背景下，利用元胞自動機模型研究地理過程的復雜行為是地理建模領域的前沿地帶，是一項跨領域的前沿技術，將它應用於土地利用變化的預測和模擬，具有較強的理論價值和實踐意義。
(1)元胞自動機模型(CA)可表現復雜系統結構的時空動態演化，利用CA對土地利用覆蓋變化(LUCC)進行動態模擬，定量探討土地利用變化過程並進行預測，對區域可持續發展、土地利用規劃與土地管理決策意義重大。模型從研究一個地區土地利用現狀入手，藉助GIS軟體分析土地利用動態變化的過程，研究不同土地利用類型的轉移規律，探求土地利用變化的內在機制，為不同發展目標的土地利用調控提供理論依據。
(2)將GIS與Geo-CA相結合用於土地利用變化分析，不僅能夠提高模型運算的效率，將模型全部過程進行計算機模擬，還能直觀地顯示土地利用性質的變化及土地預測的結果，通過調整模型參數獲得未來不同預測年份土地利用的結果，可為區域決策者進行土地利用評價提供依據。
(3)研究流域的土地利用變化不僅可以為流域土地的合理利用及河流水資源的合理調配提供重要的決策依據，同時也為流域居民的生產生活、生態環境、經濟的協調發展提供重要保障。將Geo-CA模型應用於流域土地利用變化的模擬和預測，目前尚處於探索性研究階段。通過建立較為恰當的GeoCA-Lanse模型，並將其應用於塔里木河流域，不僅開闊了 Geo-CA 模型應用的領域，同時也為其他流域土地利用預測起到了很好的示範作用。
20 世紀 80 年代至 90 年代 Batty 和 Xie 利用分形理論與 CA 相結合對城市的形成和擴展進行了細致的研究。他們設計的凝聚擴散模型 ( diffusion-limited aggregation，DLA) 可以認為是廣義的 CA 模型。1994 年 Me 提出了城市發展動態模型 ( dynamic urban evolutionmodel，DUEM) ，該模型用 CA 理論來描述具有自相似性和分形分維特徵的城市及其發展過程。Clark ( 1998) 根據城市發展的歷史數據以及交通、地形條件，設定適當的模型參數，建立了城市增長的 CA 模型，並將此模型與 GIS 平台鬆散耦合，對美國的舊金山和巴爾的摩的市區進行了成功模擬和預測。90 年代以來，Wu F. ( 1998) 將元胞自動機模型與多因子評價模型有機集成，並在 ArcInfo 中應用 AML 和 C 語言，在統一的界面上實現了GIS 和 CA 模型、MCE 模型的集成。在此平台上，實現了對我國廣東省廣州市城市擴張的模擬。加拿大的 White 和荷蘭的 Engelen ( 1994) 將約束性 CA 模型用於模擬土地利用動態變化，如美國 Cincinnati 市的城市增長、受全球氣候變暖影響 Caribbean 島土地利用構成的變化等。
武曉波、趙鍵等 ( 2002) 利用基於遙感和地理信息系統的 CA 模型模擬海口市1987 ～ 2000 年城市發展進程。陳建平、丁火平等 ( 2004) 提出了基於 GIS 軟體和 CA 模型的荒漠化演化預測模型，並以北京及其鄰區為例，取得了較好的模擬效果。陳龍泉( 2004) 從 Markov 和 CA 兩種模型所具有的特點出發，探討用 Markov-CA 模型對土地利用/土地覆蓋變化進行動態模擬和預測的可行性。Markov-CA 吸收了 Markov 和 CA 等理論對於有關時間序列的模擬和預測的優點，利用兩期 TM 數據的試驗證明，Markov-CA 模型能很好地對土地利用/土地覆蓋變化進行模擬和預測。張顯峰 ( 2000、2001) 提出了集成GIS 與 CA 模型進行地理時空過程模擬與預測的新方法，即首先將標准 CA 模型的 4 元組進行擴展以滿足 GIS 環境下時空動態模擬的要求，然後以城市土地利用演化這一動態過程為例，建立了土地利用演化動態模擬與預測模型 ( LESP) ，最後運用此模型對包頭市城市擴展和土地可持續利用演化進行了比較成功的模擬和預測。周成虎等 ( 2001) 利用 Geo-CA 構造了一個實用化且可運行的空間動力學模型 ( GeoCA-Urban) ，模型適應於模擬城市的發展和演變，模擬效果良好。
本系統的生態專業分析子系統以三源河流域和阿拉爾人工綠洲地區為研究樣區，在GIS 軟體和 Geo-CA 理論模型的支持下，從兩個時相土地利用專題圖的疊加分析和轉移分析入手，結合土地利用變化的計量模型，分析土地利用動態變化特徵，定量研究了土地利用變化與水系、交通、土壤、地形之間的關系，並據此構建控制因素層，結合社會經濟數據調整模型參數，確定合理的鄰居及轉換規則，經過反復的調試和修改，最終構架出合理的土地利用動態演變模型 ( GeoCA-Lanse 模型) 及其軟體系統。
⑦ 用C# ARCGIS二次開發過程中怎麼查看系統定義、已有介面的屬性與方法呀！！
時間完全足夠了。
我們實驗室已經做過相類似的軟體，是走得通的。
現在C#或者是VB進行ArcGIS二次開發的資料都比較多，而且非常成熟了。
至於ArcObjects還是ArcGIS Engine的考慮，在ArcGIS90以及以前來說，AO開發的程序的運行，脫離不了ArcGIS環境，也就是說必須安裝ArcGIS軟體；但是AE可以；再者，AE是對AO的進一步封裝，簡單些但是有些功能還必須找AO介面；
但是ArcGIS9.2（2006年發布）之後，二次開發都必須AE，現在ArcGIS的9.3已經發布，所以等於說你只有選擇AE，除了c#,你還可以選擇VB.net等等。
補充一點，我們有個博士論文也藉助ArcGIS做的基於耗散理論的城市擴張的模擬，元胞自動機的原理他也搞過，其實不用編程，直接用ArcGIS分析數據，也可以把論文做的相當好，你大可不必擔心，放心搞吧！
⑧ 金屬材料的有限元分析主要用哪幾款有限元軟體
其實有那多軟體都可以用要看你用在什麼方面了金屬材料變形方面用deform軟體比較好，熱處理溫度場模擬方面用ANSYS和FLUENT都可以，金屬材料晶體演變用元胞自動機