虽然自下而上的模拟思路是城市复杂系统研究的趋势，但城市系统是典型的非均质地理系统，城市中各土地单元的建设适宜性、时间、交通和规划等属性普遍存在差异，其非均质性体现在城市演化影响因素的各个方面。为了在微观层次上正确地描述各土地单元之间的相互作用，本次研究引入基于地理特征CA的城市土地利用演化仿真模型(GFCA—Urban)，以城市生态机制理论为基础，结合城市土地利用演化的具体情况，首先在城市土地利用演化仿真模型(GFCA—Urban)模型思想的基础上，引入蒙特卡罗随机方法，借助“元胞单元生命值”和“元胞状态突变”等概念，利用可行方法获取元胞单元的交通属性，充分考虑城市生态景观、自组织机制和人为干预等宏观因素对原有模型思想进行了扩展。在接下来的工作中运用GIS技术将模型思想进行了软件实现。最后以深圳特区作为研究区域对深圳特区2000—2010年土地利用时空演化进行了仿真和模拟。实证结果表明，城市土地利用演化仿真模型(GFCA—Urban)对于我们理解城市土地利用演化的发展规律和特征，指导城市决策者的实际工作具有重要的意义。客观而言，实证预测结果并不能作为深圳特区城市发展的精确预测，而是提供了一种大致的可能性。模型思想虽做扩展，但GFCA—Urban模型也还处于尝试性研究阶段，模型的精度和真实性尚待提高，留下了巨大的后续研究空间。