虚拟地理环境认知与表达研究初步

分析了地理学的地理环境与当前地理信息技术中的地理空间两者概念之间的差异,探讨了地图与地理信息系统空间认知的发展及特点,初步研究了虚拟地理环境认知与表达的对象、特征与主要内容。从基于虚拟地理环境的地理认知和基于地理认知的虚拟地理环境表达两个层面分析了虚拟地理环境的认知与表达;指出虚拟地理环境的认知与表达研究不仅需要进一步发展地理空间认知理论和方法,还需要拓展对地理过程及人类行为的认知与表达理论和方法研究;并着重探讨了地理过程的表达和人类行为的模拟,指出当前虚拟地理环境认知与表达研究的关键内容。     

地图空间认知的数学基础

地图作为人类认知客观世界的重要工具,它的出现和发展极大提升了人们获取地理空间知识的效率.地图设计、虚拟地理环境、地理信息系统及新型智能化地图的研究都离不开地图空间认知理论的指导.本文提出地图空间认知应基于数学基础进行研究的观点,并对多种地图空间认知数学模型进行归纳和总结,为地图空间认知研究提供了新视角.     

虚拟地理环境的认知研究框架初探

作为新一代地理分析工具,虚拟地理环境对于增强人类地理认知、分析解决地理问题方面具有显著优势。目前虚拟地理环境的基本框架、实现技术均有较多论述与成果。但在虚拟地理环境的认知研究方面尚缺乏有效指导。为提高虚拟地理环境构建的科学性,本文通过对虚拟地理环境现有概念的分析,提出从系统论角度进行虚拟地理环境认知研究的观点;并对虚拟地理环境的认知与地理认知、地图认知等相近概念进行了对比分析。从现实环境与虚拟环境间的相似性入手建立了虚拟地理环境的认知研究框架,该框架从思维相似、感觉相似、几何相似、特性相似和离散相似5个方面探讨了虚拟地理环境认知研究目前的着眼点,并将思维相似作为虚拟地理环境认知研究的重点与难点。该框架将虚拟地理环境的认知问题置于一个更广泛背景中进行研究,一方面体现了虚拟地理环境所具有的地理实验研究新平台的作用,另一方面重点强调了人的作用,对深入开展虚拟地理环境的研究具有重要意义。     

实景地图的空间认知研究

介绍实景地图的概念,讨论实景地图的空间认知过程和空间认知效果。实景地图遵循地图空间认知的一般过程,但其"亲历式"的感知过程符合人类视觉和记忆习惯。实景地图对位置认知效果较差,对方向认知效果一般,对距离、对象认知效果较好。与二维电子地图和虚拟地理环境相比,实景地图在真实性、信息量、感知度方面存在优势,而在视角和空间感方面劣势明显。     

虚拟地理环境下的地理空间认知初步探索

地理空间认知是人类获取地理空间知识、认知地理环境的重要方法和手段,虚拟地理环境VGEs（Virtual Geographic Environments）作为继地图和地理信息系统（GIS）之后的新一代地理分析工具,在地理空间认知方面具有显著优势,但目前相关研究尚处于概念探讨和框架搭建阶段,缺乏对地理空间认知内涵及相关技术方法的论述和研究。本文以经典的地理学6问题求解为导向,从地理本体认知、地理过程认知和地理行为认知3个层次,阐述了VGEs地理空间认知的内涵和基本内容;进一步重点探讨了实现VGEs地理空间认知的相关技术方法,包括城市空间表达与城市计算、多模式人机交互、地理知识图谱与空间推理、地理过程模拟、地理行为模式识别与情感计算等方面。以重庆为例开展了应用案例实践,展示了如何利用相关技术方法实现对地理环境和地理空间对象的认知和理解。本文提出的总体框架和技术体系为VGEs地理空间认知的深入开展和技术实现提供了新的思路和解决方案,有助于将该项工作从理论探讨阶段推向技术实现阶段。     

面向军事指挥人员空间认知规律的虚拟地理环境设计研究

虚拟地理环境提供了空间认知的新工具。虚拟地理环境的设计是一种创造性的思维过程,离不开人脑的参与。可以说,一个虚拟地理环境系统就是一个认知模型,不同的目的、不同的专题、不同的视角得到不同的模型。对于虚拟地理环境,人们更多的是关注技术,而忽略设计。把一般原理同具体特点结合起来,才能设计出既符合一般规则,又具有不同个性的虚拟地理环境系统。军事指挥人员是一个特殊的群体,本文分析了该群体的特点和地理空间认知过程,提出了面向中高级军事指挥人员的虚拟地理环境设计思路。     

基于阅读实验方法的认知地图形成研究

地图空间认知理论是地图学的基础理论,其基本命题是"地图是人类空间认知工具",核心概念是认知地图.对认知地图的形成进行了全面的总结,给出了地图空间认知的过程框架,进行了基于纸质地图、电子地图、遥感影像和虚拟地理环境阅读的认知实验.论文认为基于阅读行为的认知地图形成过程是从整体到局部的,这和基于亲历的过程是不同的;在基于阅读行为建立对环境的空间认知过程中,大比例尺和小比例尺是存在差异的;基于阅读的认知草图基本上属于"空间型"草图,以区位导向为主;四种不同的认知手段所造成的空间认知结果也是不同的.     

浅析主动服务型专题地图的设计与编制——以《北印度洋形势图》为例

地图是读者认知地理空间的重要媒介,主动服务型专题地图是制图者预先了解读者的重点关注点,以专题的形式向读者提供关注点信息及其延伸内容,以拓展其地理认知的专题地图,以此弥补传统地图在地理空间认知表达中受地图介质、载负量等因素限制的不足。本文以《北印度洋形势图》为例探讨主动服务型专题地图的设计与编制方法,为读者更好地认知该地区地理环境和做出恰当的决策提供服务。     

认知（心象）地图助力寻亲成功

从地图认知的角度分析了心象地图在一则寻亲成功事件中的重要作用。首先,介绍了地图认知的空间认知、心象地图、认知制图等基本概念,阐述了心象地图在传统地图学三角形模型中的位置和作用;然后,对该案例中寻亲者和被寻者双方的认知过程进行细致的实证分析;最后,探讨了访谈中的3个地理空间认知问题:地图工具对空间认知阶段的适应性差异,心象地图匹配的空间尺度和时间特征,以及认知主体的知识经验对认知结果自上而下的影响;并由此提出地理空间认知在脑科学和人工智能研究的推动下稳健进入新时代的发展趋势。     

基于地理信息可视化的空间认知研究

地理信息可视化是在地理数据库驱动下,以地图形式表达地理信息的过程,它是可视化表达的重要组成部分。从空间认知的角度,深入研究地理信息可视化的过程;结合地理信息可视化的特点,提出了空间地理信息的表现形式以及空间认知的基本模式。     

VR移动城市导航地图设计中的空间认知要素

虚拟现实（virtual reality，VR）环境中，移动导航地图设计的空间认知要素是影响用户导航绩效的重要因素。借鉴现实环境中移动城市导航地图设计原则，将空间认知要素分为有、无空间认知价值两种，引入VR环境，探究不同搜索任务中两种要素对导航绩效的影响，并分析性别及被试空间认知能力差异造成的效果差别，以期提出VR环境中移动城市导航地图的界面设计原则。研究结果表明，与现实环境一致，VR移动城市导航地图设计中，有、无空间认知价值的要素存在差异，有空间认知价值的要素可显著提高被试导航绩效；在目标搜索任务中，被试性别存在差异，男性被试使用无空间认知价值的实验地图导航绩效显著高于女性；被试在空间认知能力上不存在差异。该研究结果可为VR移动导航地图的界面设计提供依据。     

虚拟地形环境中的空间认知问题初探

虚拟地形环境是一个由计算机生成的以视觉感受为主,包括听觉、触觉可感知的综合模拟系统.本文简要介绍了虚拟地形环境空间认知的相关理论,并在多感觉通道空间认知、交互性、空间认知功效影响因素等方面进行了探讨.     

基于空间认知的虚拟地形环境构建研究

虚拟地形环境实时构建技术一直以来都是计算机图形学、虚拟现实和仿真领域研究的重点和热点.本文阐述了空间认知理论对构建虚拟地形环境的指导作用,基于空间认知基本原理,对构建视点相关虚拟地形环境中的关键技术进行了探讨.     

定向运动地图的空间认知和设计表达研究

定向运动地图,作为定向运动中必不可少的工具,是用图者进行空间认知的手段。本文以空间认知理论为指导,从地图符号、表达内容和使用环境3个方面分析了定向地图的内容设计与表达特性。定向运动中的识图用图是一种亲历与阅读相结合的过程,用图者使用定向地图是一种基于最佳路径选择的空间认知方式,本文分析了运动状态下用户使用定向地图的空间认知过程,最后给出了定向地图的设计原则。     

海底地貌数据综合研究进展

海底地貌数据与人类认知海洋、探索海洋、利用海洋息息相关,海底地貌数据综合是海图编制、海洋空间数据处理的重点研究内容之一。海底地貌数据综合属于地图综合的研究范畴,但受历史渊源、学科体系、应用范畴等诸多因素影响,常被认为是地图综合中相对独立、特殊的研究内容。本文在明确海底地貌数据综合特殊性的基础上,从数据增强、综合方法、质量评价3个方面梳理海底地貌数据综合研究进展,归纳了几种常见的海底地貌数据综合应用案例,并从研究内容、技术方法、实践应用3个方面探讨了海底地貌数据综合的发展趋势。     

空间尺度基础性问题研究

论述了地理信息科学领域中空间尺度的研究意义．介绍了空间尺度的具体内涵和定义．分析了空间尺度各内涵之间的内在联系和制约关系。     

基于地图空间认知的室内消防救援地图设计

室内地图可为消防救援提供有效的空间信息服务。探索面向消防救援的室内地图空间认知规律,使室内地图能够更好地描述特定的室内环境,更切合消防救援人员的认知需求;借鉴传统地图的空间认知过程,探讨了面向消防救援需求的室内地图空间认知过程,提出了3种不同消防救援空间认知视角的室内空间划分方法和基于空间认知的室内消防救援地图设计原则,为面向消防救援室内地图的制作与使用提供了理论支撑。     

移动增强现实在纸质地图中的应用

纸质地图曾是人类进行空间认知的重要工具。随着信息时代的科技发展,电子地图、网络地图等地图产品迅速崛起,而纸质地图存在较多固有缺陷,如一经出版便无法再更改、实时性差、信息量有限、呈现方式静态、缺乏动态效果和交互性等,因此受到较大冲击。移动增强现实技术给纸质地图的多样化表达提供了新的方向,有着广阔的应用前景。本文在对移动增强现实关键技术进行分析的基础上,通过实验开发了一个基于纸质地图的移动增强现实系统,将视频、三维地形模型等数字媒体与纸质地图相结合,实现了纸质地图的增强表达。     

全息地图的空间认知研究

随着全息显示技术的发展,全息技术的应用范围越来越广,用全息技术显示地理信息也越来越成熟。全息地图作为能够实现三维显示的地图产品,与传统的地图产品相比具有明显的优势,使得地图空间认知的研究领域得到拓展。本文对全息地图的概念和特点进行了简单介绍,并对其空间认知的必要性及研究特点进行了分析,最后基于地图空间认知理论对其空间认知的过程进行了分析。