① 请问：在数量生态学分类方法中，用等级分划（组分析法）计算大量数据时，有没有计算快捷的软件
综合自然地理学(Integrated physical geography)是在部门自然地理学的基础上对自然
地理环境整体进行系统的综合研究。早在20世纪50年代末期，前苏联A.R.伊萨钦科
来中国讲学，系统介绍了有关地理壳、自然区划和景观学的进展。这个讲学的进修班在
林超教授领导下经集体讨论，确定了“综合自然地理学”的学科名称，并发展为自然地
理学的一门独立分科。综合自然地理学是中国学者创立和命名的学科，这与中国传统文
化的影响有关，也与老一辈地理学家的长期努力有关。在此之前，林超、黄秉维等就已
从事自然地理的综合研究工作,如黄秉维在20世纪30年代编撰了《自然地理原理》和
《中国地理》等，周廷儒在30-40年代开创对历史时期环境变化的综合研究。我国综合自
然地理学实际上既经历了20世纪初的西方近代地理学的传入，又继承了中国古代地理学
的传统，还受到原苏联地理学思想的深刻影响，并且与国家的经济建设密切结合，形成
和发展成为具有中国特色的综合自然地理学。
20世纪80年代，钱学森提出要发展地球表层学，本来即以地球表层为研究对象，
并在全球自然地域分异规律方面有所建树的综合自然地理学正好与之契合。面对地球表
层这一复杂巨系统，综合自然地理学在研究中采用了系统科学的理论和方法。90年代针
对西方提出的地球系统科学和可持续发展，黄秉维提出建立“陆地系统科学”[6]的理论体
系。他指出，区域持续发展研究的理论基础是对地球表层（主要陆地表层）自然与人文
各种要素的综合规律的揭示，即陆地系统科学。地球系统科学中大气基本是气体，海洋
基本是液体，陆地由固体、液体、气体组成，生物界亦最复杂，受到人类活动的影响最
深，与人类生存和发展关系又最密切[6]。建议以研究中国区域可持续发展为任务带动陆地
系统科学的发展[7]。陆地系统科学的提出进一步体现了综合性地理研究的思想，促进了综
合自然地理学的理论建设。进入21世纪，综合的理论和方法在与国际重大研究计划结合
中进一步得到发展。
综合自然地理学还大量展开了综合研究实践，如综合自然区划、资源综合开发、国
土整治、区域规划、环境保护等工作，以自然地理学为基础，结合相邻学科的理论方法，
去解决那些具有综合性特点的复杂问题，这使它的发展能够适应时代发展的需要。
有老一辈综合自然地理学家如林超、黄秉维、周廷儒、赵松桥、陈传康等奠定的基
础，也有许多中、青年综合自然地理工作者的不懈努力，目前的综合自然地理学已经有
了长足的发展。50多年来，中国的综合自然地理学研究在古地理学、现代自然地理过程、
土地科学、综合自然区划与区域可持续发展等领域的发展均取得了显着进展[3]。综合自然
地理学理论和应用的深化对整个地理学综合研究的深入发展起到了促进作用。
1.2综合自然地理视角的景观生态学
景观生态学(Landscape ecology)是研究和改善空间格局与生态和社会经济过程相互
关系的整合性交叉学科。其核心内容包括景观结构、景观功能和景观动态等，研究重点
集中在景观格局与生态过程相互关系及其尺度效应、人类活动对于景观结构、过程和功
能的影响，及其景观异质性的持续性利用与管理等[8]。
景观生态学既有地理学派也有生态学派，目前在地理科学领域中与综合自然地理学
难分伯仲，许多景观生态学家也是综合自然地理学家。这要从它的渊源说起。
景观生态学起源于欧洲，一般认为其创始人是德国地理学家特罗尔(Carl Troll，
1899-1975)，他于1939年正式提出“景观生态学”一词[9]，并在1968年将其定义为：
“研究一个给定景观区段中生物群落和其环境间的主要的、综合、因果关系的科学。这些
关系在区域分布上具有一定的空间结构(景观镶嵌体与组合)，在自然地理分布上具有等
级结构”。欧洲的景观生态学不论从诞生的学科背景还是其完善过程和学科贡献，以及应
用指向，都带有浓重的综合自然地理学色彩。其关注的重点从土地利用评价与规划逐渐
扩展到资源开发与管理、生物多样性保护等领域，在理论上强调景观的多功能性、综合
整体性、景观与文化的协同，并提出了整体性景观生态学的概念框架。北美的景观生态
学是在欧洲影响下，从20世纪80年代初开始发展，并逐渐形成了自己的特色，以景观
生态过程、数量化和模拟研究以及自然景观研究见长。欧洲和北美的景观生态学研究基
本上引领了国际景观生态学发展的主要方向，二者也在不断地相互影响、相互渗透，推
动着景观生态学学科体系的不断发展和完善[10]。
中国的景观生态学从介绍国外先进国家的同类研究工作开始。早期翻译欧洲景观生
态学文章的有刘安国、林超、陈昌笃等，而李哈滨则是较为系统地介绍了北美学派的景
观生态学。1990年，肖笃宁主持翻译了R.T.T.Forman和M.Godron的《景观生态学》一
书[11]，标志着景观生态学的概念、理论和方法已基本被我国学界所接受。此后，我国景观
生态学工作者相继开展了实质性的研究工作[12]。经过20余年的努力,在景观格局与生态
过程、土地利用与动态、景观规划与设计、环境影响评价与自然保护等方面的研究与应
用中取得了重要进展[13]。从整体上看，尽管我国的景观生态学发端于对欧洲景观生态学理
论、方法和技术的引进，但研究范式接近于北美地区，即更多的带有生态学方法论色彩。
2.1基础研究与理论进展
2.1.1陆地表层系统自然地理过程陆地表层系统自然地理过程研究与近年来国际上非
常活跃的地球系统科学、全球环境变化研究相呼应，结合“全球变化与区域响应”、“人
类活动对地球系统的影响机制”等科学命题[14,15]，自然地理过程研究从自然过程研究转向
自然过程与人文过程的综合研究，从无机过程研究转向无机—有机的综合研究，从单一
要素研究转向多要素综合研究，从宏观研究转向宏观与微观的结合研究。研究强调人为
因素在各种过程中的作用，强调人为因素作用下的地理过程对自然资源和环境的影响，
强调地理过程与全球变化之间的耦合作用以及可能引发的后果，强调地理过程在土地退
化过程中的关键作用。研究内容从地域系统的结构与功能向动态拓展。理论研究从系统
变化的驱动力与过程向机制研究深化，并从简单综合向系统综合与集成转变[16]。进而开展
了自然和社会经济驱动、时空变化过程以及资源、环境、生态和灾害效应等地表环境变
化的驱动力、过程和效应的研究。综合自然地理学在陆地表层系统、环境系统、人地系
统方面的理论建设更加系统化；通过要素综合、过程综合与区域综合，综合性不断得到
加强；通过自然与人文的交叉、科学与技术的交叉、多学科交叉研究，交叉性更加明显。
在理论上，发展了综合的格局—过程、驱动力—过程—效应的研究[17]。从近3年国家自然
科学基金资助的综合自然地理(D010106)项目看，与上述命题相关的研究2006年占
63.0%，2007年占56.1%，2008年占67.9%，3年平均占61.5%，足见陆地表层系统自然
地理过程研究在综合自然地理学中的基础研究地位和重视程度。
2.1.2土地科学
土地科学的研究重点结合国际地圈生物圈计划(IGBP)与国际全球环
境变化人文因素计划(IHDP)的联合核心项目“土地利用/覆被变化(LUCC)”及新阶段
的“全球土地计划(GLP)”取得进展。近年来所发表的论文可以归为土地利用分类系统
与分区、土地利用现状分析、LUCC及其驱动力、土地可持续利用和土地利用规划等5
个研究主题。据张镱锂等对土地利用文献的统计，我国在2002-2007年发表的论文占
1978年以来文献总量的65.0%，2007年一年的论文数量达到796篇。这表明我国土地利
用研究的领域不断扩展，从事土地利用研究的科技队伍不断加强的同时，国家有关部门
对该领域研究的支持力度持续加强，项目资助数和经费额度均明显提高[16]。随着国际上将
LUCC这一研究主题上升为“土地变化科学”的学科范畴[18]，随着土地利用问题在国际科
学研究与区域可持续发展领域研究的不断深化，更加重视基础理论探讨[19]。土地资源学的
学科基础理论问题主要围绕土地资源的可持续利用展开，包括土地资源的伦理观问题、
土地资源的系统理论问题、土地资源的过程理论问题、土地资源价值论问题、土地资源
产权理论等诸多问题[20]。土地保护学所涉及的基础理论问题主要是围绕土壤学、生态学以
及经济学的基础理论问题展开的[21]，作为土地退化及其防护的重要研究内容—水土保持及
荒漠化防治仍旧属于土地保护学研究领域关注的主要对象。土地生态学的基本理论问题
则主要是基于系统理论和生态学理论提出的，主要包括土地的生物生产力、土地的生物
栖息和承载功能、土地的能量平衡和水循环功能、土地的环境功能、土地生态过程、土
地生态变化规律以及土地生态的分异理论问题等[22]。土地利用与规划基础理论问题研究主
要包括地租和地价理论、土地区位理论、土地可持续利用理论、生态经济理论、人地协
调理论以及系统工程理论等[19,23,24]。
2.1.3自然区划
上一世纪，以林超、罗开富、黄秉维、任美锷、侯学煜、赵松乔和席
承藩等为代表的科学家为中国综合自然区划工作做出了卓越贡献[25-32]，奠定了我国这一领
域在国际上的领先地位。郑度等的“中国生态地理区域系统”[33]是近年自然区划的代表性
研究，在分析前人区划研究工作与成果的基础上，探讨了自然地理区划方法论及其体系。自然地理区划既是区域划分的结果，也是区域划分的方法与过程，同时还是认识地理特
征和发现地理规律的一种科学方法。郑度提出了包括区划本体、区划原则、区划等级系
统、区划模型和区划信息系统的自然地理区划范式,并通过区划模型，实现区划原则、指
标体系和单位等级系统的综合[34]。另一个基础性研究是“中国主体功能区划”，樊杰阐述
了主体功能区划的科学基础，提出了区域发展的空间均衡模型。并探讨了地域功能演替
对空间均衡过程的影响，提出了区划方案效益最大化是同区域如何划分和对地域功能随
时间变化的正确把握程度相关的[35]。自然区划已向带有自然区域划分性质的综合区划发
展，在《中国地理多样性与可持续发展》一书中，蔡运龙阐述了三大地带和七大地区及
其内部的地理多样性，可视为综合区划性质的着作[36]。自然区划的趋势还表现为区划方案
多样、应用领域广泛、影响决策显着等。在中国期刊网上检索到2007-2008年发表的自然
区划及其相关研究文章约有696篇。
2.1.4景观生态学近年来中国的景观生态学研究发展迅速，人才培养成果显着，研究
队伍不断扩大。在中国期刊网上，以“景观生态”作为主题词检索到的博士和硕士论文
呈现快速增长的态势。由2000年的3篇，增加到2007年的127篇；与此同时，以景观
生态为主题的学术论文发表数量也急剧增加，由2000年的86篇，增加到2007年的504
篇。据傅伯杰等的检索统计，从1996到2007年，在以“景观生态学”为主题词检索到
的3164篇SCI论文中，有96篇来自中国，约占总数的3．03%，位列全球第七。景观
生态学研究在深度和广度上得到加强，促进了新的学科生长点的产生和发展。广度上，
开始注重自然与社会经济、人文因子的综合，以解析景观的复杂性；深度上，注重宏观
格局与微观过程的耦合，深入的微观观测和实验为宏观格局表征和管理策略的制定提供
可靠依据；宏观格局的规划和管理反过来强化了微观研究的实践意义。并进一步加强了
格局-过程和尺度效应研究[10]。随着景观生态学研究范式从平衡范式向远离平衡范式、线
性范式向非线性范式、平稳范式向非平稳范式，以及简单性范式向复杂性范式转换，一
些新的理论成为景观生态学继续发展的重要科学支撑。近年一些复杂性科学的概念和方
法在景观生态学中得到广泛应用，如分形理论、元胞自动机、自组织临界理论、复杂适
应系统理论等等[8]。建立了空间分析法(如分形分析法和小波分析法)、基于相似性的尺度
上推方法、基于局域动态模型的尺度上推方法、随机(模型)法的尺度推绎途径[37]，正在
试图将这些途径和转换方法构建成统一的尺度推绎理论框架。一些新的理论如空间自相
关理论、空间非平稳理论和地统计理论等被应用到景观生态学研究的采样技术体系上。
吕一河等则提出了一个景观格局与生态过程耦合研究的基本框架[38]。
2.2方法和技术进展
面对复杂的研究对象，利用现代手段进行定量化研究和过程模拟以及建立模型仍然
是综合自然地理学与景观生态学特别是地理—生态过程研究的趋势。通过借鉴和集成其
他众多学科的研究方法，特别是非线性科学和复杂性科学在研究中的应用，定位试验、
模拟实验和遥感技术的应用，多源数据复合分析和信息挖掘，地理—生态过程模型的发
展、有效性检验与验证等，促进了综合自然地理与景观生态学的研究并使之提高到新的
水平。
2.2.1数据采集方法技术在实验数据采集方面，从监测、分析、模拟三个方面，加强
了数据的科学性和可验证性。利用化学分析技术，加强物质迁移转化过程和机理的研究；
应用物理实验，了解地表物质的物理结构及物质运动的动力学特征；利用遥感对地观测
系统和典型地理单元长期定位、半定位观测网络，加强典型地区地理要素、地理格局和
过程的变化研究；利用室内外模拟实验，简化地理环境的复杂性,加强不同要素作用方式
和过程的识别研究[39]。
在区域与全球尺度上，卫星遥感已成为自然地理和景观生态学研究中最主要的信息来源之一。遥感数据在分辨率、高光谱方面更加多样化。并发展了利用夜间灯光影像为
数据源，用来研究城市土地扩展和蔓延。地理信息系统与遥感、全球定位系统与计算机
相结合，具有对时空信息的综合处理能力、对现实世界的模拟能力，并能产生和发现新
的信息，为综合自然地理和景观生态学的区域研究提供了强有力的支持。近年来，对地
观测系统的建立与全球准同步动态监测已成为现实，使人类有能力对全球性问题进行系
统研究和综合集成[17]。
在微观尺度上，定位试验观测、实验模拟与分析方法得到进一步发展，野外观测台
站建设在科技部的推动下已经实现网络化体系；实验室数量、仪器设备、试验方法不断
完善。
通过对历史文献记载的深入挖掘和利用树轮、冰芯、湖芯、石笋等自然证据，过去
300年全国和区域性的土地利用/覆盖变化数据集已经形成。过去2000年的气候与环境
变化重建等方面也取得了很大进展。
2.2.2模型与数学方法在计算机网络和数字技术的支撑下，系统模型模拟技术也在不
断强化过程中。已经涌现出大量的环境变化和LUCC模型。部分影响较大的模型包括：
Ehrlich的“I=PAT”公式[40]、国际应用系统分析研究所(IIASA)建立的世界粮食与农业
系统全球模型[41]、LMAGE2.0(Integrated Model to Assess the Greenhouse Effect)模型[42]。
特别是CLUE(The Conversion of Land Use and its Effects)[43,44]、元胞自动机模型(Cellular
Automata，CA)[45]等以GIS技术为支撑进行空间格局模拟的模型得到广泛应用。
包含生态学过程与机理的景观机制模型被越来越多地应用到景观生态学的模拟中，
特别是这类模型与元胞自动机相结合，极大地增强了对于景观形成和演变机制模拟的能
力。目前基于智能体的个体模型成为景观生态学模拟的热点途径之一，已经应用到土地
利用/土地覆被以及城市景观的形成演化上。空间显式斑块动态模型是另一类景观机制模
型，常常用于格局和过程作用频繁、斑块周转率快的景观系统[8]。
各种数学方法被用于地理评价和规划，如模糊逻辑、人工神经网络、小波分析、遗
传算法、多目标线性规划、主成分分析法、灰色评价、聚类分析等。另外，分形原理、
三维景观模型、Google Earth技术、DEM分析技术、生态足迹法、能值法等等也得到广
泛应用。研究者以定量的精确判断、抽象的数学模型及合理的趋势推导，使研究结果更
科学、更准确，推进了综合自然地理学研究方法的创新[16]。目前正朝着以地球系统科学为
指导、以并行计算、网络计算等信息科学新技术为依托的学科体系稳步发展[17]。
2.3成果应用
2.3.1土地科学的成果应用针对我国粮食安全、城市化占用耕地、土地退化等问题，
近几年来在土地利用和土地覆被变化研究领域开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状况及其历史变迁，土地利用和土地覆被变化的驱动因子分析，
土地利用／土地覆被变化的环境与生态效应，土地利用和土地覆被变化与全球气候变化的
相互作用，土地利用和土地覆被变化与耕地、粮食、土地退化等可持续发展重点问题的
相互关系，现有土地利用方式的可持续性及其调控途径等。这些研究为解决国家战略需
求、区域社会经济发展与环境方面的问题做出了贡献。
2.3.2自然地域系统和格局、过程的成果应用在多年综合自然区划和土地类型研究基
础上，进一步将区域单元作为资源与环境的整体来认识，针对我国水土资源短缺与生态
退化等区域问题，研究了不同地区的土地人口承载力、水资源承载力、自然生产潜力、
生态承载力，并探讨了环境影响评价、环境变化方向等一系列问题。自然地域系统研究
也由初期的感性认识、单项自然区划、综合自然区划，发展到近几年的生态地理区域系
统研究[46]。近年来，区划的应用范围也进一步扩大，尤其在制定全球变化区域响应对策、
灾害预防、重大基础设施建设带来的生态环境效应评估等方面发挥着重要作用。
选择青藏高原、海岸地带、半干旱农牧交错地带、黄淮海平原、长江三角洲等敏感
地域，开展了环境演变的综合研究。针对我国水土流失、水资源短缺、土地退化、自然
灾害等主要资源与环境问题，中国自然地理学界开展了坡地侵蚀发育过程与坡地的改良
利用、水文循环过程与水量转化、土地退化过程及其逆转机制、土壤—植物—大气系统、
多界面过程的复杂耦合理论与模型等方面的大量研究工作。
2.3.2景观生态学的应用研究景观生态学的理论和方法在自然保护区规划设计中如功
能区划定、廊道设计以及整个保护区的空间布局上发挥了重要作用。另外，景观生态学
的原理促进了自然保护理念的更新，自然保护正从物种保护向景观保护乃至流域保护方
向转变。景观生态学中的格局分析、格局—生态过程关系分析，以及空间模拟技术为土
地利用规划设计的科学性提供了保证[47]；其模拟预测技术，为土地利用规划环评提供较好
的技术支持；利用景观生态学及其他学科理论评价区域生态风险和构建区域生态安全格
局[48,49]。
2.3.4生态建设与生态评估综合自然地理学研究成果在我国的生态恢复重建中得到广
泛应用，包括以生态农业为主要建设内容的示范区建设，以工业污染防治与乡镇企业合
理规划布局为主要内容的示范区建设，以生态旅游为主要建设内容的示范区建设，生态
城市、城郊型的示范区建设，农工贸一体化型的示范区建设，以矿区生态破坏恢复治理
为主要内容的示范区建设，湿地资源合理开发利用与保护的示范区建设，土壤退化综合
整治的示范区建设，以重要生态功能区环境保护为主要内容的示范区建设，农村环境综
合整治的示范区建设。
为配合联合国千年生态系统评估计划(MA)的实施，我国启动了中国西部生态系统
综合评估项目，研究成果为西部大开发中的生态系统保护、管理与生态建设提供了科学
依据。通过较多学者的努力，在生态系统服务领域的多方面都有所进展，对国家的生态
政策产生了重大影响[17]。
2.3.5对重大工程、环境治理和决策的贡献综合自然地理研究成果为大型工程提供可
行性论证，为工程建设及运行中的各种可能灾害提供预防措施，为环境治理提供理论和
技术以及为国家重大决策提供指导性意见。例如，在青藏铁路工程建设中，从选线、施
工场地选址、施工时段安排等方面提出方案，最大限度地减少了工程建设对自然保护的
冲击。综合自然地理工作者在铁路修建过程中和建成后一直进行环境的监测、脆弱性和
生态安全的评估以及环境效应的追踪研究。在南水北调工程对沿线生态与环境的影响、
塔里木沙漠公路防护林生态工程、西气东输工程沿线地区不同类型区生态恢复中都有综
合自然地理学的贡献。
在西部大开发过程中，综合自然地理学的工作聚焦在生态与环境的研究与保护方面，
主要研究了西部生态与环境的演化过程、水土资源的持续利用、生态与环境现状评价及
未来50年变化趋势预测等，为科学认知我国西部地区生态与环境变化规律，促进西部地
区水土资源可持续利用等提供科学依据和技术支撑[50]。在东北地区水土资源配置、生态与
环境保护和可持续发展，黄土高原水土流失治理，长江中下游湖泊富营养化治理，“三
农”问题，生态系统碳收支问题等方面都发挥了很大作用[17]。
开拓者走的是弯弯曲曲的路，而他留下的却是又直又宽的足迹。
② 元胞自动机加密毕设，跪求解答
你好！很高兴解答你的提问。请按照下面的提示和思路来解决困难。谢谢！1，首先你描述错误，U盘只有32G，没有36G的。特此更正。2，你描述的太笼统，情况不明，难以解答正确，唯有猜测。请在回复里继续详明。3，请你回想当初是用什么软件加密的，若不是台电U盘自带，网络搜到软件作者联系方式，联系！4，如果你是误用操作系统自带的快速格式化，请立即用CMD命令行或磁盘管理器，反格式化。5，如果是完全格式化（非快速），或者已经又读读写写新内容，就没得救（自行修复更糟糕）。6，可以尝试用BadCopy软件来读出U盘的内容，读出多少算多少。死马当活马医，减少损失。7，如果是台电自带U盘加密，请去专柜寻求帮助，或致电给台电技术部门，寻求工程师解答。
③ 什么软件可以做元胞自动机
Idrisi...
④ 求毕业设计《基于ARM的元胞自动机的设计》
网络啊
一个VB做的演示元胞自动机的小程序，可以自己编辑图案，用配置文件设置参数（都已经设置好了），另外带有作者自己编辑的几个小图案，包括着名的“滑翔机”
以ARM为核心 应用不广泛
生命游戏的java源代码。基于元胞自动机的生命游戏，是学习和深入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.
《分形算法与程序设计——Visual C++实现》的第七章和第十章源码 包括一维元胞自动机生成的Sierpinski三角形、随机分布的Sierpinski三角形、二维元胞自动机小程序源代码、DLA模型源代码、用DLA模型模拟植物的生长源代码、原点演化圆形边界的DLA程序源垂直演化折线干预的DLA程
[CATest.rar] - 在flashmx下编写的程序，解释并演示元胞自动机规则，并进行动画演示
[Sand2D_CA.rar] - 模拟砂堆的元胞自动机源代码。对于认识和学习元胞自动机（CA）很有帮助
[apply.rar] - 有关元胞自动机的应用方面的文章，很有参考价值
[yuanbao.rar] - 有关元胞自动机的基本知识，好好看看，可加深对元胞自动机的理解
细胞自动机（Cellular Automata）最初由数学家 Stanislaw M. Ulam（1909-1984）与 John von Neumann（1903-1957）于 1950 年代所提出 ，在型态表现上，细胞自动机是一个离散型的动力系统（ Discrete Dynamical Systems）。在 1940 年代 ，von Neumann 与共事的科学家们合作设计了可储存程式的数位电脑之后，他就对自我复制发生兴趣：能储存程式的机器能不能自我复制
？ von Neumann 认为，至少在原则上与形式上是可行的，于是他开始作这方面的理论研究，过程中他提出了“细胞自动机”的概念， 这个实际构想是由罗沙拉摩斯的数学家 Ulam 所建议的
。当细胞自动机在电脑上模拟的时候，几乎可以复制出类似于自然界当中实际发生的动力系统运作，这使得细胞自动机成为了研究复杂系统行为的最初理论框架，罗沙拉摩斯的博士后研究员 Christopher Langton 因而提出了“人工生命”（ Artificial Life ）这个名词 ， 细胞自动机便是人工生命的第一个雏形，并且变成复杂性科学，或者说是复杂适应性系统的其中一支。
细胞自动机是由一些特定规则的格子所组成，每个格子看做是一个细胞；每一个细胞可以具有一些状态，但是在某一时刻只能处一种状态之中。随着时间的变化（我们称作“叠代”过程），格子上的每一个细胞根据周围细胞的情形，按照相同的法则而改变状态，换句话说，一个细胞的状态是由上一个时刻所围绕的细胞的状态所决定。以人工生命的角度来看，细胞自动机可以视为一个让许多单细胞生物生活的世界，在我们设定好这个世界的初始状态之后，它们便按照同一个规则做演化。
设计一个细胞自动机需要包含几个部份：
◆ 决定细胞活动空间的维度
◆ 定义细胞可能具有的状态
◆ 定义细胞改变状态的规则
◆ 设定细胞自动机中各个细胞的初始状态
细胞自动机，在细胞活动的空间上，可以是一维的，二维的，三维的，或更高维度，在这个网页，笔者要分别介绍二维的细胞自动机（也称作“生命游戏”），与一维的细胞自动机。透过不同的设计，细胞自动机可以展现无限的多样性，其中最让人惊异的是有些细胞自动机可以产生存在于大自然的景象，例如贝壳上的图案、雪花的结构、蜿蜒的河流等等，另外，我们也可以发现，这些小方格的变化似乎展现了许多真实生命的特质，例如，细胞自动机中的细胞们会像有机生物一般，有移动、成长、灭亡与自我复制等类似的行为。
就形式而言，细胞自动机有三个特征：
◆ 平行计算（parallel computation）：每一个细胞个体都同时同步的改变
◆ 局部的（local）：细胞的状态变化只受周遭细胞的影响。
◆ 一致性的（homogeneous）：所有细胞均受同样的规则所支配
事实上，有些研究学者更进一步猜测，我们存在的这个宇宙是否就是一种极其复杂的细胞自动机，我们的宇宙的确与理论上的细胞自动机有很多相似的地方，像是上述的细胞自动机之三个特征，宇宙也都符合：宇宙是平行处理的，宇宙中的每一点受邻近状态的影响最大，宇宙各处遵循着同样的自然律。虽然与整个宇宙相比，细胞自动机的规则是过于简单，但是它里面所蕴含的道理可能与宇宙的机制是相通的。 理论物理学家 Stephen Wolfram（1959-）就指出 ，细胞自动机的数学架构，与一些造成真实世界的复杂物理系统之数学架构是完全一样的，也许这正是掌管遗传重任的 DNA 所赖以工作的原理 。当你看到自然界那些贝壳或指纹曲折的图案时，不免要问 ：“这麼复杂的图案要如何编码到 DNA 里头呢？”Wolfram 说 ：“如果我猜的不错，那些图形是由类似于细胞自动机的简单法则所产生的，而这样的编码显然是易如反掌。”
细胞自动机以简单的规则，却能够产生复杂的动态交互现象，显然我们不该只是以一个数学游戏，来看待它。这些年来，细胞自动机已经被运用于不同领域的研究，包括通讯、计算、建设、生长、再生、竞争及演化。细胞自动机已为物理中平常的微分方程式提供极为简单的模型，例如热和波的波动方程，同时也为湍流、混沌、碎形等提供了离散型的模型，最后，利用细胞自动机所做的生物模型也被提出。接下来，笔者将尽可能地介绍细胞自动机的规则、范例与相关资讯，以下的介绍分为两种不同类型的细胞自动机：
2 细胞自动机 Cellular Automata （元胞自动机）
生命游戏，与其规则
生命游戏（Game of Life）是二维的细胞自动机，由剑桥大学的数学家 John Horton Conway 于 1970 年所提出的。他构想 ：一群细胞于平面中以一定的条件成长时，会受到什么制约 ？他认为细胞不会无限制的成长，于是他定义细胞在过度孤单与拥挤时会死亡，这样的构想使他提出比 John von Neumann 的设计更为简单的细胞自动机。在这个细胞自动机中，把平面分割成很多方格子（类似棋盘），每一格子代表一个细胞，每一个细胞有八个邻居，这些细胞有两种状态：“生”或“死”，存活的细胞我们在方格内涂上特定单一的颜色，而死亡的细胞我们则不涂色。Conway 生命游戏的规则（我们称为 Life Rule）叙述如下：
◆ 对于存活的细胞（涂色的方格）：
当八个邻近细胞中，只有零个或一个是活细胞时， 则该细胞会因孤独而死亡
当八个邻近细胞中，恰有二或三个是活细胞时，则该细胞继续存活
当八个邻近细胞中，有四个或超过四个是活细胞时，则该细胞会因拥挤而死亡
◆ 对于死亡的细胞（未涂色的空方格）：
当八个邻近细胞中，恰有三个是活细胞时，则该处诞生一个活细胞
或者，我们也可以这样表示规则：
◆ 对于存活的细胞：
当有二或三个存活的邻近细胞时，才能继续存活（表示为 Survivals＝23）
◆ 对于死亡的细胞：
当恰有三个存活的邻近细胞时，则诞生活细胞（表示为 Births＝3）
我们可以将规则合起来表示成 Life Rule＝S/B＝23/3，这样的表示法，我们称为“规则通用表示法”，这种表示法以后会常常用到
生命游戏的规则就是这麼简单 。当 Conway 提出生命游戏后，马上造成轰动，不只是一些普通人在玩，而一些有名的数学家及电脑学家也乐此不疲。造成轰动的原因是，没有人想到仅仅几条简单的规则，竟然就能产生类似于生命演化过程中无比复杂的现象。当你把这几个简单的规则变成电脑程式以后，它们似乎真的会让电脑萤幕活起来。
用心注视，萤幕上活跃着各种动作，就好像你用显微镜观察一滴池塘水所见到的微生物一样。开始的时候，你可以让萤幕上随意散布着活细胞，然后就会看到它们自我组织成各式各样连贯性的结构。有的会滚动，有的好像野兽呼吸一般来回震汤，你还可以发现“滑翔机”－－一群活细胞以固定的速度滑过萤幕，还有“滑翔机—机关枪”稳定的发射出新的滑翔机，以及其他结构不动声色的把滑翔机一一吃掉。你或许还可看到一只优闲的金鱼，摇头晃脑地上下摆动，然后消失在池塘边。每一次出现的画面都不一样，没有人看过所有可能的画面。你将在下个单元看见这些范例 ，不过在看见那些景象之前，笔者必须先介绍 Conway 生命游戏中简单的稳定结构的几个例子，我们可以将这些稳定的结构分成三类：
◆ 第一类：在叠代过程中，细胞群不会改变其状态（形状）。
⑤ 元胞自动机是用什么软件做的
一般可用matlab来做。参考：
http://wenku..com/view/40fa0e61ddccda38376bafdf.html
⑥ 土地利用趋势分析地理元胞自动机
土地利用/土地覆被变化(LUCC)是全球环境变化研究的重要组成部分，是人类活动对自然环境施加影响的显着表现形式之一。土地利用未来如何变化，当属目前土地利用变化研究的核心问题。Lambin等人的研究表明，动态的基于过程的模拟模型比经验的、随机的和静态优化模型更适合于预测土地利用(Lambin，2000)。到目前为止，直接地和明确地针对土地利用变化的理论和机理建构的模型还较少，真正将土地利用变化与其空间分布相结合，探讨不同尺度上土地利用的时空演变规律的动态模型更不多见(郭程轩，甄坚伟，2003)。
土地利用趋势预测的模型方法主要有回归预测法、马尔可夫法、人工神经网络、灰色模型、元胞自动机模型等方法。回归预测法是利用表明变量之间相互关系的数学方程式，由其他变量中的已知值推断预测变量的数值进行预测的一种方法。该方法适用于各个变量之间具有较强相关性的标准变量组。由于不同土地利用类型之间相互影响、相互制约，所以该方法常被用来研究土地利用变化与人文因素之间的关系。该模型的不足之处在于，不适合大范围的预测以及因经济因子难以定量化造成的预测值的误差。
马尔可夫过程是一种无后效性的过程，运用马尔可夫过程模拟土地利用动态变化首先要确定土地利用类型的初始状态矩阵和转移概率矩阵。该预测模型的优点在于计算和实现比较简单，可以揭示不同土地利用类型之间的数量转化规律和总体变化趋势。模型运算只需要考虑土地利用的现状信息，而无需考虑土地利用变化的内在机制，不足之处在于模型缺乏揭示土地动态变化驱动机制的能力及缺乏空间表达能力，该模型适用于土地利用变化驱动力变化机制不清及预测短期土地利用变化的状况。
人工神经网络能模拟人的部分形象思维能力，预测的过程就是利用不同时期获取的信息源，在对它们进行综合分析和对比的基础上，发现土地变化的区域和变化类型。该模型的优点在于能够对动态数据进行分析，并根据历史资料归纳规律，不足之处是受预测区域范围大小和时间长短的限制，一些主要因素特征难以确定，预测结果并不十分精确。
灰色系统动态模型GM(n，h)是依据灰色系统理论原理，利用系统的离散采集数据建立其动态微分方程，以灰色模块为基础，微观拟合分析为核心的建模方法。土地利用系统本质上是一个灰色系统，运用灰色模型可在土地资料不完整的情况下对中长期的土地利用结构进行过程分析。
元胞自动机(Cellular Automata)模型，是离散动态系统概念和应用建模的一种方法，其框架简单、开放，适于模拟具有自组织结构的复杂性系统，并且具有很强的生命力。以模型“自下而上”的研究思路、强大的复杂计算功能、固有的并行计算能力和时空动态特征，使得它在模拟土地利用变化这一空间复杂系统的时空动态演变方面具有自然性、合理性和可行性，CA模型与GIS软件相结合为土地利用动态建模提供了新的思路和建模方法。相比较其他模型，其优势在于:①更为简单、自然;②建立在空间相互作用，而不是社会、经济指标间的相互影响关系的基础上，更能反映空间格局变化以及由此带来的进一步反馈作用。
土地利用变化的复杂性决定了土地利用研究必须采取复杂系统的理论方法，特别是建立基于复杂系统思想的数学模型，这是土地利用过程研究的重要领域之一。因此，结合土地利用变化的规律，采用复杂系统的研究方法，建立土地利用变化的科学模型是土地变化复杂性研究的关键。目前国际上在复杂系统理论的背景下，利用元胞自动机模型研究地理过程的复杂行为是地理建模领域的前沿地带，是一项跨领域的前沿技术，将它应用于土地利用变化的预测和模拟，具有较强的理论价值和实践意义。
(1)元胞自动机模型(CA)可表现复杂系统结构的时空动态演化，利用CA对土地利用覆盖变化(LUCC)进行动态模拟，定量探讨土地利用变化过程并进行预测，对区域可持续发展、土地利用规划与土地管理决策意义重大。模型从研究一个地区土地利用现状入手，借助GIS软件分析土地利用动态变化的过程，研究不同土地利用类型的转移规律，探求土地利用变化的内在机制，为不同发展目标的土地利用调控提供理论依据。
(2)将GIS与Geo-CA相结合用于土地利用变化分析，不仅能够提高模型运算的效率，将模型全部过程进行计算机模拟，还能直观地显示土地利用性质的变化及土地预测的结果，通过调整模型参数获得未来不同预测年份土地利用的结果，可为区域决策者进行土地利用评价提供依据。
(3)研究流域的土地利用变化不仅可以为流域土地的合理利用及河流水资源的合理调配提供重要的决策依据，同时也为流域居民的生产生活、生态环境、经济的协调发展提供重要保障。将Geo-CA模型应用于流域土地利用变化的模拟和预测，目前尚处于探索性研究阶段。通过建立较为恰当的GeoCA-Lanse模型，并将其应用于塔里木河流域，不仅开阔了 Geo-CA 模型应用的领域，同时也为其他流域土地利用预测起到了很好的示范作用。
20 世纪 80 年代至 90 年代 Batty 和 Xie 利用分形理论与 CA 相结合对城市的形成和扩展进行了细致的研究。他们设计的凝聚扩散模型 ( diffusion-limited aggregation，DLA) 可以认为是广义的 CA 模型。1994 年 Me 提出了城市发展动态模型 ( dynamic urban evolutionmodel，DUEM) ，该模型用 CA 理论来描述具有自相似性和分形分维特征的城市及其发展过程。Clark ( 1998) 根据城市发展的历史数据以及交通、地形条件，设定适当的模型参数，建立了城市增长的 CA 模型，并将此模型与 GIS 平台松散耦合，对美国的旧金山和巴尔的摩的市区进行了成功模拟和预测。90 年代以来，Wu F. ( 1998) 将元胞自动机模型与多因子评价模型有机集成，并在 ArcInfo 中应用 AML 和 C 语言，在统一的界面上实现了GIS 和 CA 模型、MCE 模型的集成。在此平台上，实现了对我国广东省广州市城市扩张的模拟。加拿大的 White 和荷兰的 Engelen ( 1994) 将约束性 CA 模型用于模拟土地利用动态变化，如美国 Cincinnati 市的城市增长、受全球气候变暖影响 Caribbean 岛土地利用构成的变化等。
武晓波、赵键等 ( 2002) 利用基于遥感和地理信息系统的 CA 模型模拟海口市1987 ～ 2000 年城市发展进程。陈建平、丁火平等 ( 2004) 提出了基于 GIS 软件和 CA 模型的荒漠化演化预测模型，并以北京及其邻区为例，取得了较好的模拟效果。陈龙泉( 2004) 从 Markov 和 CA 两种模型所具有的特点出发，探讨用 Markov-CA 模型对土地利用/土地覆盖变化进行动态模拟和预测的可行性。Markov-CA 吸收了 Markov 和 CA 等理论对于有关时间序列的模拟和预测的优点，利用两期 TM 数据的试验证明，Markov-CA 模型能很好地对土地利用/土地覆盖变化进行模拟和预测。张显峰 ( 2000、2001) 提出了集成GIS 与 CA 模型进行地理时空过程模拟与预测的新方法，即首先将标准 CA 模型的 4 元组进行扩展以满足 GIS 环境下时空动态模拟的要求，然后以城市土地利用演化这一动态过程为例，建立了土地利用演化动态模拟与预测模型 ( LESP) ，最后运用此模型对包头市城市扩展和土地可持续利用演化进行了比较成功的模拟和预测。周成虎等 ( 2001) 利用 Geo-CA 构造了一个实用化且可运行的空间动力学模型 ( GeoCA-Urban) ，模型适应于模拟城市的发展和演变，模拟效果良好。
本系统的生态专业分析子系统以三源河流域和阿拉尔人工绿洲地区为研究样区，在GIS 软件和 Geo-CA 理论模型的支持下，从两个时相土地利用专题图的叠加分析和转移分析入手，结合土地利用变化的计量模型，分析土地利用动态变化特征，定量研究了土地利用变化与水系、交通、土壤、地形之间的关系，并据此构建控制因素层，结合社会经济数据调整模型参数，确定合理的邻居及转换规则，经过反复的调试和修改，最终构架出合理的土地利用动态演变模型 ( GeoCA-Lanse 模型) 及其软件系统。
⑦ 用C# ARCGIS二次开发过程中怎么查看系统定义、已有接口的属性与方法呀！！
时间完全足够了。
我们实验室已经做过相类似的软件，是走得通的。
现在C#或者是VB进行ArcGIS二次开发的资料都比较多，而且非常成熟了。
至于ArcObjects还是ArcGIS Engine的考虑，在ArcGIS90以及以前来说，AO开发的程序的运行，脱离不了ArcGIS环境，也就是说必须安装ArcGIS软件；但是AE可以；再者，AE是对AO的进一步封装，简单些但是有些功能还必须找AO接口；
但是ArcGIS9.2（2006年发布）之后，二次开发都必须AE，现在ArcGIS的9.3已经发布，所以等于说你只有选择AE，除了c#,你还可以选择VB.net等等。
补充一点，我们有个博士论文也借助ArcGIS做的基于耗散理论的城市扩张的模拟，元胞自动机的原理他也搞过，其实不用编程，直接用ArcGIS分析数据，也可以把论文做的相当好，你大可不必担心，放心搞吧！
⑧ 金属材料的有限元分析主要用哪几款有限元软件
其实有那多软件都可以用要看你用在什么方面了金属材料变形方面用deform软件比较好，热处理温度场模拟方面用ANSYS和FLUENT都可以，金属材料晶体演变用元胞自动机