越来越多的学科和领域，如生态学、流行病学、房地产等开始重视空间信息和数据的利用。其中，元胞自动机（CA）是动力学系统理论中研究系统整体行为与复杂现象的一个有效模型工具，根据一定的规则，其可以在空间上模拟事物的动态发展。但是，传统的CA往往局限在平面的单分辨率上，缺少对多分辨率和球面模型的探讨。同时，在元胞自动机的四个主要组成部分：元胞空间、初始状态、网格拓扑及规则中，以往的研究主要关注规则的制定，而较少探讨空间拓扑对CA的影响。

 

来自美国的科学家Kiester和Sahr等人将元胞自动机扩展到多分辨率的球面坐标，研究的基础是离散全球网格系统（DGGs）。DGGs是一种新型的地理空间格网结构，能将平面格网扩展到球面三维。为迎合空间金字塔和球面三维的需要，科研人员对拓扑关系中的网格形状、空间配置、邻居、以及母类、内子类、外子类都重新进行了定义。一个好的元胞自动机模型应尽量受规则制定的影响，而不是格网的拓扑关系。研究人员在平面和球面的6种尺度上分别试验CA经典模型“生命游戏”。结果表明，平面上三孔径六边形，和球面上的三、四孔径六边形的表现最理想。该项研究不仅为球面多分辨率的元胞自动机提供了理论基础，同时也将空间分析研究的视野拓展到球面三维。

 

原文链接：http://www.sciencedirect.com/science/journal/01989715（梁璐/编译）

 

《科学新闻》 (2008年 10月 第1期 封面集锦)