空间关系词汇与地理实体要素类型的语义约束关系构建方法

为克服依赖常识人工归纳总结的局限性,采用定性和定量相结合的方式,自动构建空间关系词汇与地理要素类型的语义约束关系。首先,以《中国大百科全书（地理版）》空间关系标注语料库为基础数据,采用Overlap语义相关度计量方法,挖掘空间关系词汇与地理要素类型约束关系的先验知识;然后以地理要素分类体系提供的概念语义相关性对先验知识进行扩展;最后采用本体工具Protégé建立相关知识库。     

常识空间认知研究与地名本体设计

地名查询在GIS中的重要作用日益突出,作为一种解决地名语义问题的方法和工具,目前地名本体研究还仅局限于技术层面,缺乏系统认知理论的深入研究.介绍了常识空间认知概念;提出了由朴素地理学、认知地图和初级理论构成的常识空间认知理论;结合地名本体设计目标和这些常识空间认知理论,总结出设计地名本体的常识空间认知原则,并据此进行了...     

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。     

亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模

亚马孙河流域地表覆盖时空变化影响着全球气候和生态系统的稳定,目前亚马孙河流域地表覆盖的研究广泛,具有海量数据和信息,但缺少系统性的时空知识体系。为了更好地了解亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识,本文首先引入本体建模理论,提出了亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模方法,利用Protégé工具完成了亚马孙河流域地表覆盖模式层的设计和构建;然后利用提取的亚马孙河流域地表覆盖时空变化数据、时空变化信息和景观格局指数等,完成了亚马孙河流域的建模,从而为亚马孙河流域的分析决策提供支撑。     

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。     

建构主义理论视域下的地图学理论与地图服务研究

认知科学是地图学基础理论之一,作为近年来兴起的新思想,建构主义倡导的"知识主动建构"的理念被广泛接受。地图是地理空间环境认知的结果,同时也是认知地理空间环境的工具。建构主义认知理论所倡导的新理念与"互联网+时空大数据"时代地图服务的理念高度吻合。分析了建构主义视域下的地理信息传输和地图认知,提出了以建构主义为指导的地图服务模型。     

基于空间网格的多尺度人文地理特征分析

随着手机等移动互联网设备的广泛使用,海量的人类社会活动的地理数据为地理学研究提供了新的数据基础,基于移动互联网的社会研究成为当前地理学研究的热点。本文以空间网格为基础,选取了2004年到2014年5月之间在中国境内上传至Flickr的包含位置信息的数据作为研究对象,以Alexander分形理论为依据探讨了地理空间中的尺度特征与人文地理特征的关系。选取了HT-指数测量地理对象分化程度的表征指标,并用信息熵理论对其进行检验。研究结果表明,尺度的特征一定程度上与人文地理特征是有正相关性的。可以用网格作为控制尺度的工具从不同尺度来认知人类社会活动的空间分布模式。     

基于地理信息系统的空间认知

地理信息系统作为地图的扩展和延伸,为人们进行空间认知提供了更为有力的工具。文章总结了地理信息系统的特点和应用方式,分析了用户使用地理信息系统的认知过程,得出了地理信息系统认知的一般规律。为在地理信息系统中的空间信息表达和认知提供了理论依据。     

空间认知在北京定位导航系统中的应用研究

以空间认知科学理论为基础,结合北京城市布局的特点,通过认知实验验证北京城市参考框架的认知合理性,对空间认知在符合人类认知习惯的北京城市定位导航系统中的应用展开了探讨。     

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。     

全景图增强地理现实的空间认知问题

基于全景图的增强地理现实平台是一种新的空间认知工具,研究其空间认知问题是进行技术研究的基础。文中介绍全景图增强地理现实的主要技术流程和优势;阐述基于全景图增强地理现实进行空间认知的基础模型;分析全景图和地理信息数据的信息匹配问题,包括比例尺和位置匹配两个方面;介绍地理信息在全景图像上的表达方式,重点解决增强目标和属性信息的选择问题;最后通过与街景地图、虚拟现实平台进行空间认知比较,得出全景图增强地理现实平台的有效性和主要适用范围,表明该平台具有独特的空间认知优势。     

新媒体语境下地理信息科学专业学生的空间思维培养

空间思维是地理科学认知学习与研究的基本思维模式。为满足新媒体融合背景下地理信息科学专业的素质人才培养需求，本文设计了包括地理空间模拟体验、空间信息地图绘读、隐喻信息语义认知和地理系统综合分析等针对空间思维能力训练的教学内容；明晰了地理空间思维在信息感知与整理、隐含信息挖掘、信息表达视觉化、行业服务支撑、空间治理决策等新媒体信息深度挖掘方向上的应用。本文研究有利于本科学生充分利用新媒体学习工具、系统化专业知识体系和提高自身地理空间思维素养，可以为地理信息科学本科专业教学提供有益的探索。     

Cartography: Making Sense of Our Worlds

Abstract

One goal of cartographic research is to improve the usefulness of maps. To do so, we must consider the process of spatial knowledge acquisition, the role of maps in that process, and the content of cognitive representations derived. Research from psychology, geography, and other disciplines related to these issues is reviewed. This review is used to suggest potential new directions for research with particular attention to spatial problem solving and geographic instruction. A classroom experiment related to these issues is then described. The experiment highlights some of the implications that a concern for the process of spatial knowledge acquisition will have on questions and methods of cartographic research as well as on the use of maps in geographic instruction. It also provides evidence of independent but interrelated verbal and spatial components of regional images that can be altered by directed map work.     

空间路线描绘：以大学生入学路线的心像地图为例

以开放性问题的方式调查大学新生对地理空间的认知,通过让被试者绘制其从家乡入学的路线,并在经过简短的地理和地图基础知识理解后再进行同一问题的路线描述,试图发掘基础地理知识对路线理解的前后变化、揭示空间认知能力如何体现在绘制路线上。研究结果表明,被试者会选择文字、示意简图、方位图方式绘制心像地图,具有较强的空间记忆能力;经过地理和地图基础知识介绍后,被试者的描述方式发生改变,增强了空间感知能力和知识叠加能力;选择交通方式的不同对路线描述、途经要素的选择及途经地点数量会产生重要影响;地理和地图基础知识的介绍对途经地点的数量和行政等级几乎没有影响;山川河流及知名建筑等地理要素对人认知记忆产生重要影响,是路线描绘过程中的重要标志;远距离路线描绘会出现等级空间思维而"详-略"结合的地图刻画。实验揭示了路线描述的个体差异和上述的共同点。     

本体在地理知识库构建中的应用

地理知识包括客观地理存在和人们对地理的认知,对地理知识进行有效地组织和管理,实现语义级别的共享和重用,从而充分有效地利用地理知识是一项重要的研究课题。本体作为语义表达和信息共享的重要工具,可以详细描述地理知识的分类分级和语义信息。首先分析了地理知识的分类和本体的作用,然后分析了地理知识的来源,建立了地理本体,并构建了地...     

地理信息科学中的尺度分析

尺度是对地理现象观察、度量的标准之一,是空间数据采集、建模、分析的重要依据,是空间数据的重要特征。在探讨空间尺度与人类认知空间的关系基础上,分析地理信息科学(G ISc)中空间尺度在不同应用对象和不同应用环境中的内涵:针对地图表达的比例尺;地理现象的内在尺度和分析建模时的分析尺度。并以地图表达为例重点论述尺度变化对空间模式的影响。     

基于地名本体的地名知识表达方法

地名知识反映人们对客观世界地理命名实体的描述,如何对地名知识有效地组织和管理,实现语义级别的共享和重用是一项重要的研究课题。顾及人的常识性空间认知和地名的时空特征,提出了一种基于地名本体的地名知识统一形式化表达模型(TKURM),该模型包括地名本体、时空规则库和空间元知识,并对地名本体的地名要素、地名类型、几何形态、空间关系和时态模型做了具体分析。基于TKURM设计了地名知识库的构建流程,并以郑州市行政区划地名知识库为例进行了应用分析。     

基于虚拟亲历行为的空间场所认知对比实验研究

设计并开展了基于虚拟亲历行为的空间场所认知对比实验,探索基于头盔式虚拟现实地理信息系统(virtual reality geographic information system,VRGIS)与基于屏幕空间的地学虚拟环境中虚拟亲历行为的空间场所认知差异特征。实验收集到虚拟现实(virtual reality,VR)组与屏幕组两组参与者的数据,包括参与者手绘认知草图、虚拟场景中活动轨迹与视线轨迹数据,并从空间场所认知效果、遗忘分数、视线轨迹等3个方面进行了对比分析。结果表明,VR组的潜在优势体现在:①空间认知3个层次(空间特征感知、空间对象认知、空间格局认知)的认知效果比屏幕组均有了显著的提升;②在遗忘分数方面,与屏幕组并没有显著差别;③观察方向的水平变化量显著大于屏幕组。此外,实验还讨论了头盔式VRGIS影响空间场所认知效果的可能内在机制以及支撑虚拟地理实验平台的可能性。     

基于虚拟地理环境的空间认知分析

地理空间认知是认知研究的重要内容,虚拟地理环境作为一种新的空间认知工具,是地图功能的延伸,因而对虚拟地理环境的空间认知分析具有现实意义。本文通过分析虚拟地理环境中地图知觉过程与地理表象的生成,以及同心象地图的对比,阐述了虚拟地理环境中的空间认知过程。