5月22日,华东师范大学全球创新与发展研究院特邀香港中文大学地理信息科学讲席教授刘艳作客我院,作题为Urban Sustainability Modelling: Foundations and Future Agenda for Cellular Automata and Agent-Based Approaches的学术讲座。本次讲座由全球创新与发展研究院院长杜德斌教授主持,张红教授、王俊松副教授、科研助理以及10余名硕博士研究生参会。

会议现场
本次讲座立足人文地理与空间数据科学交叉视角,系统阐释元胞自动机(CA)、基于主体建模(ABM)两大核心方法的理论基础、技术体系与实践场景。刘艳教授重点分享了团队在城市可持续发展模拟、气候变化适应、城市空间演化研究等领域的系列成果,为在场师生开展城市动态演变、规划决策模拟相关研究提供了全新思路与科学范式。

刘艳教授作学术报告
刘艳教授从元胞自动机(CA)的基础理论切入,梳理了CA模型的迭代升级路径,创新性引入模糊集,构建了多状态模拟体系,精准贴合城市发展规律,大幅提升了城市空间模拟的真实性与科学性。
在实践应用分享环节,刘艳教授展示了CA模型在国内外典型城市的落地应用案例,重点介绍了面向沿海城市海平面上升风险的集成模拟框架,通过融合气候变化模型、生态演变模型、城市CA模型与经济模型,搭建起多维度、全要素的城市模拟体系,量化分析城市发展与生态保护的成本收益平衡,为沿海城市应对气候风险、统筹发展和安全的规划决策提供了坚实的科学支撑。
针对传统CA模型仅能模拟空间形态演变、缺乏人类行为决策考量的核心短板,刘艳教授重点阐释了CA与ABM耦合建模的创新研究思路。她指出,可依托CA模型搭建精准的空间基准平台,嵌入开发商、规划师、居民等多元社会主体,将不同群体的决策逻辑、行为规律与城市空间演化规则深度融合,实现空间演变与人文行为的协同模拟。
刘艳教授结合长期研究内容,明确城市模拟领域未来重点研究方向。一是突破单一城市扩张模拟局限,聚焦多维城市演变场景,丰富模型应用场景;二是深化人类决策行为的量化研究,完善多主体行为规则体系,提升模型的人文适配性;三是引入人工智能算法优化模型转换规则挖掘,提升模拟精度与效率;四是紧扣气候变化等前沿现实议题,拓展环境驱动型城市更新模拟研究。
在互动交流环节,与会师生积极提问、深入研讨,现场思想碰撞热烈。张红教授围绕元胞尺度选择、信息流网络融入、社交媒体观点态度嵌入等技术细节问题,与刘艳教授展开深度探讨;王俊松副教授立足中国城市发展语境,聚焦政府规划的核心调控作用,请教如何将政府主体决策有效纳入CA-ABM耦合模型体系;博士生李祺祥则针对能源危机等重大突发公共事件,咨询其对城市长期动态模拟的不确定性影响及应对方法。刘艳教授结合国内外前沿研究案例与实操经验逐一细致解答,分享创新性研究思路与实操方法,为师生破解科研难点提供了有益启发。



交流环节
本次高水平学术讲座的成功举办,不仅进一步拓宽了我院师生的学术视野,深化了大家对城市可持续建模、CA-ABM耦合研究的认知理解,更强化了空间数据科学与城市规划、人文地理学科的交叉融合,为院内外学术交流、科研协同攻关搭建了优质平台,也为后续双方深化学术合作、联合开展前沿课题研究奠定了坚实基础。

杜德斌教授与刘艳教授会后合影

会后交流讨论
