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.     

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。     

基于空间关系认知的新模式地图设计——以路网构架图表达“一带一路”路线为例

地图所要表达的空间结构通常通过空间关系来建构和描述,包括距离关系、方向关系和拓扑关系。本文基于空间关系认知,从定名量表、顺序量表、间隔量表、比率量表4个量表分析了传统地图与新模式地图的空间关系分辨率的变化过程,并以路网架构图为例,对比了传统地图与新模式地图的认知效果,提出在制图中要重视认知效率和表现对象的细节程度。     

在线地图的空间认知研究

作为一种新的空间信息认知工具,在线地图适时性强,传播方便。文章总结了在线地图的特点和使用方式,并以交通查询为例分析了用户使用在线地图的地图信息认知过程、信息获取的阶段并根据以上分析得出了在线地图空间认知的一般规律。为数字环境下的空间信息表达与认知提供了理论依据。     

泛地图空间认知理论与方法研究框架

当前, 人类社会已进入地理空间、人文社会空间和信息空间相融合的三元空间。在新技术和新需求的驱动下, 地图空间认知的三要素即认知主体、认知客体和表达方式呈现出泛化特征, 现有的地图空间认知理论和方法已无法支撑泛地图对三元空间的精准化认知表达。因此, 首先总结归纳了国内外地图空间认知研究进展及其存在的局限性;然后, 在此基础上构建了实验方法体系-认知机制-表达模型的泛地图空间认知研究框架。该框架将传统的地图空间认知拓展到了泛地图空间认知, 可为后续的学者提供研究思路, 推动创建适应泛地图学发展趋势的空间认知理论和方法, 以解决地图空间认知要素不断泛化带来的一系列问题。     

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.     

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。     

空间认知模式及其应用

从对不同空间模型的对比与分析入手,结合空间认知行为、神经系统科学和认知心理学的有关研究成果,对空间认知模式进行了研究。研究表明,“空间”的一般表现形式分为感知空间、认知空间和符号空间3种,不同的空间表现形式具有不同的空间认知方式;根据空间认知方式的差异,空间认知模式包括空间特征感知、空间对象认知、空间格局认知3个层次,而空间特征、空间对象则是空间认知模式构成的两个基本单位。文章以大华北地区为实验区域,通过对该区域强震发生空间的格局分析,进一步阐述了空间认知模式及其应用。     

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。     

旅游者地理空间认知模式研究

根据地理空间认知理论,探讨了旅游者对地理空间认知的基本过程、特征以及基于不同空间信息表达方式的旅游者空间认知效果.研究发现旅游者的空间认知效果受到空间信息表达形式的影响;指出作为特殊群体的旅游者,其地理空间认知明显不同于一般人群,而主要集中在空间特征感知、空间对象认知和空间格局认知3个层次.旅游者空间特征感知受制于旅游场景;在空间对象认知方面侧重于旅游要素认知,主要采用旅游要素决定模式,其中距离认知采用时间决定模式;方向认知主要采用地标定向和拓扑关系判别模式;旅游景区的认知主要依据心理意象,大尺度旅游者采用文化差异选择模式,而中小尺度的旅游者则是功能差异选择模式;旅游空间格局认知则是旅游功能特征、旅游空间对象和地理特征认知的综合.     

位置地图的空间认知研究

作为信息时代实现位置服务的重要基础,位置地图交互性强、使用方便,并且能实时、应景地向用户提供位置关联信息,因而比传统的电子地图更能满足用户的位置服务需求。文中分析位置地图的特点和服务模式,并基于地图空间认知理论,提出位置地图的空间认知过程,最后探讨位置地图的认知设计原则,为基于位置地图的位置服务中空间信息的认知与表达提供理论依据。     

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。     

基于格式塔识别原则挖掘空间分布模式

面向空间群目标的分布模式识别是空间数据挖掘比较关注的问题。本研究基于空间认知原理与视觉识别格式塔完形原则并结合空间聚类方法对该问题进行研究,提出用于描述实体间差异的"视觉距离"概念,其定义综合考虑视觉识别中的位置、方向、大小差异,通过Delaunay三角网计算几何构造建立该距离计算的模型。在实验基础上提出基于最小支撑树MST的聚类方法,获得与视觉认知相一致的结果。研究试图表明一个观念,即通用性的数据处理模型在GIS实际应用时,需要根据GIS作为"空间认知"科学的原理,作技术方法上的改进,需要考虑认知主体在感知、辨析、识别、推理不同思维过程中的认知心理原则。     

适宜空间认知结果表达的地图形式

心象地图是驻留在记忆中的关于地理世界空间特征认知结果的表达,具有如下特征:空间表达的非均一性、内容选取的主观性、空间定位的非确定性、度量特征上的非精确性.心象地图的可视化需要由特殊的图形形式来承担,经过分析提出了适宜这一表达特征的3种可视化技术,包括面向道路网认知表达的路网构架图、专题属性空间定位信息认知表达的面域拓扑图、虚拟网络空间导航认知的赛伯网络图.基于地图的定义,对这3种可视化形式度量特征进行了讨论,认为它们在有序量尺度上具有可度量特征.     

基于空间认知的三维地图光影模型

针对现有三维地图在光照与阴影表达上存在的表现手法单一、调节功能欠缺、认知作用有限等诸多不足,从色彩学的角度探讨光照与阴影的颜色随经纬度和时间变化而变化的规律,充分考虑人们的空间认知习惯,建立一种简单可行的三维地图光影模型,可以非常方便、逼真地模拟任何地方的光照与阴影时空变化过程及规律,为人们在使用已有三维建模软件或利用组件式技术开发三维地图可视化软件时提供依据,以增强三维地图的视觉表达效果。     

地图个性化认知适合度的眼动试验评估

地图个性化认知是地图设计与地图可用性研究中的重要问题。本文以二维电子地图为例,针对不同样式地图原型对特定用户的认知适合度问题进行研究。以交叉组合设计的4种地图原型为素材进行单因素组内眼动试验设计,采用Tobii X120眼动仪获取目标点周围兴趣区内的首次进入时间、首次注视时间和首次鼠标点击时间等眼动(行为)参数,通过描述统计、方差分析等多元数理统计分析进行量化计算,发现地图样式对首次进入时间、首次注视时间、首次鼠标点击时间均有显著影响,说明用户对不同样式地图的认知效果在认知敏感程度、注意程度、信息加工速度方面都存在一定差异。而后,本文进一步寻求认知心理学理论依据,并绘制眼动热点图、统计均值图、折线图、雷达图等可视化图形,将上述结论进行直观表示。本文的研究工作表明,不同地图的认知效果因人而异,地图设计必须考虑用户的个性化认知特点。