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本文系统地介绍了用微观动态模型——元胞自动机来研究城市土地利用时空演化的国内外现状；从研究区的角度，简要阐述了以往的研究内容及现状，为实例研究作引子，将GeoCA-Urban模型和GIS进行松散集成，以开封市护城堤以内大约11000公顷的土地面积为研究区，对研究区内两个时间段的土地利用动态变化进行模拟，并对模拟的结果进行纵横两方面的深入分析，论述了城市土地利用的集约程度、土地利用结构的合理程度及其发展动态，为城市土地整理和城市总体规划提供重要的参考依据，探讨了GeoCA-Urban在模拟城市土地利用时空演化取得的效果和存在的不足，分析了研究区在1995～2010年时间段内的土地利用时空演化特征，并对类似于研究区的历史文化古城的土地利用时空演化所独有的特征进行了尝试性的总结。