地图学认知实验方法研究

地图学认知实验研究在近半个世纪的发展中经历了衰败与复兴,其研究内容从相对初级的视觉感受研究发展到高级的认知任务研究,研究方法从富有争议的心物学实验方法发展到眼动实验法、出声思维法、功能性磁共振脑成像方法,直至把行为实验、眼动实验及脑认知成像相结合的组合实验方法。地图学认知实验已通过更加科学严谨的方法研究地图学产品的设计和应用过程,且更加深入地研究地图学中人的因素,为实现地图学产品的人性化、智能化提供建设性的指导原则。本文总结了地图学认知实验的方法及部分应用实例,指出行为实验、眼动实验及脑认知成像相结合的组合实验方法可能是今后研究的方向。     

从眼动实验看地图学实验的哲学意义及作用

科学活动的哲学三要素包括主体要素、客体要素及工具要素。地图学实验研究作为人类认知世界的科学活动的方式之一,也应该具有以上基本属性。其中,主体要素是制图者和用图者,客体要素是地图,工具要素是各种地图学认知实验方法。文章从哲学角度对地图学实验研究科学活动三要素进行解析,介绍了问卷调查、眼动实验、出声思维等目前常用的各种地图学认知实验方法,并对眼动实验在地图学研究中的作用进行了归纳分析。     

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。     

顾及眼动数据的网络地图点状符号用户兴趣分析方法

为解决网络地图个性化推荐过程中点状符号用户兴趣分析结果准确性低的问题,提出了一种基于眼动数据的网络地图点状符号用户兴趣分析方法。利用空间认知测试法筛选39名认知能力一致的被试者参与实验,使用眼动仪采集被试者在浏览4类点状符号素材过程中的眼动数据,同时记录被试者的鼠标数据;分别计算时间、次数与尺寸类型眼动数据用户兴趣度,利用熵权法将3类数据进行整合,设计了一种基于多项眼动数据的用户兴趣度计算方法。研究结果表明,用户兴趣度分析结果正确率为85.9%,优于鼠标数据,证明所提方法能够有效分析用户兴趣,点状符号用户兴趣度计算公式稳定可靠,有助于提升个性化推荐结果的准确度。     

地图线状要素眼动识别的朴素贝叶斯方法

眼动追踪技术在人机交互、用户行为识别、预测等方面得到了广泛应用,但是如何自动识别用户的地图阅读行为,眼动行为仍具有一定的挑战性.本文提出了一种基于朴素贝叶斯分类模型的方法识别用户阅读地图线状要素时的眼动行为.本试验首先通过25名被试者阅读地图过程中的眼动行为进行数据采集,然后提取了250个眼动特征并对其进行离散化处理,...     

虚拟地理试验的地标视觉显著度模型

针对地标显著度计算存在的因子不全、赋权主观的问题,提出了一种利用虚拟地理试验构建地标显著度模型的方法。以城市地标显著度模型求解为例,分析了地标视觉显著度影响因子（简称为视觉因子）及计算方法,构建了一种综合眼动追踪、视觉因子可控和可计算的虚拟试验环境。开展了眼动指标与地标显著度之间的关系求解试验,建立起二者的定量关系模型。以该模型为基础,开展了地标视觉显著度与视觉因子间定量关系的求解试验,通过试验数据拟合得到最终的地标视觉显著度模型公式。本文方法的核心是：在视觉因子可控可计算的虚拟环境中,使用眼动指标表征显著度值,通过地标认知试验及数据分析拟合得到显著度模型。该方法对于研究地标判别这类人与环境相互作用机制的问题具有独特的优势,可降低研究的复杂度,克服研究结果的难复现性。     

不同风格旅游网络地图点状符号有效性眼动实验研究

地图新显示载体的出现,要求制图者不能继续沿用纸质地图符号的设计原则进行符号设计.以旅游网络地图点状符号设计为例,在对单个点状符号进行认知实验的基础上,将符号成图可视化显示,应用眼动跟踪技术,采用统计学的样本标准偏差方法分析被试者阅读地图的眼动数据分布状态,从易学性、地图信息易获取性、易记性等三个指标评估点状符号的有效性,从而得到点状符号设计改进原则,为旅游网络地图设计提供了参考依据.     

线状地图符号的多样化设计与验证

探讨了线状地图符号的特点,从视觉变量出发针对线状地图符号的设计方法进行了理论研究,提出了线状符号多样化设计的思想。之后以应急专题地图符号为例,进行了应急专题地图线状符号的多样化设计,并通过眼动实验进行了验证。     

基于眼动实验的个性化地图推荐模型探讨

结合地学眼动实验方法,提出一种以用户视觉为主体的个性化地图推荐模型,避免了个性化推荐技术中冷启动与用户数据稀疏的缺陷,使得在现有的用户兴趣与需求挖掘条件下,个性化服务的推荐结果更加精确。最后对模型进行了测试,并得出了统计结果。     

地球球观认知分析:以谷歌地球上的寻路任务为例

地理空间认知影响人类与空间相关的行为.本文提出了地球空间观(球观)的概念,以地球上不同区域找寻过程作为试验环境,研究被试者在数字地球球体(Google Earth)上如何进行定向、定位和目的地寻找,分析球观模式下对地球球体的空间认知过程.借助眼动仪记录的数据将被试者的读图过程可视化并且进行思维过程分析.结果发现,在地球球体上,结合了即时相对位置判断和方向定位的目的地搜寻过程是被试者球观建立过程的综合表现.