面向空间认知的地图表达与分析武汉大学艾廷华
空间认知课件ppt
案例二：博物馆的空间认知与导览设计
总结词
博物馆是展示人类文化遗产和自然历史的重要场所，其空 间认知与导览设计对于提升观众的参观体验和学习效果具 有重要作用。
空间认知
博物馆的空间认知包括对展品布局、展示方式、空间氛围 等方面的理解和把握，需要综合考虑展品特点、观众需求 、文化背景等多种因素。
设计原则
空间认知课件
目录
• 空间认知概述 • 空间认知的理论基础 • 空间认知的过程与机制 • 空间认知的应用与实践 • 空间认知的挑战与未来发展 • 空间认知案例分析
01
空间认知概述
定义与特点
定义
空间认知是指个体对空间环境中 事物位置、方向、距离等空间信 息的感知、理解和应用能力。
特点
空间认知具有感知性、理解性、 应用性和发展性等特点，是人们 日常生活中不可或缺的认知能力 。
商业街区是城市商业活动的重要载体，其空间认 知与规划对于提升商业竞争力和城市形象具有重 要意义。
设计原则
商业街区的规划应遵循功能优先、文化传承、环 境友好等原则，注重商业活动的多样性和可持续 性，提供便捷、舒适的使用体验，同时体现城市 的历史和文化特色。
空间认知
商业街区的空间认知包括对街区整体布局、商铺 分布、人流走向等方面的理解和把握，需要综合 考虑商业需求、文化背景、城市规划等多种因素 。
空间想象
在脑海中构建虚拟的空间场景， 进行想象和构思。
空间信息的运用与表现
建筑设计
运用空间认知能力进行建筑设计 ，考虑空间的布局、利用和美观
。
城市规划
运用空间认知能力进行城市规划， 考虑城市的功能分区、交通组织和 景观设计。
导航系统
运用空间认知能力设计导航系统， 为用户提供准确的路线指引和位置 服务。
近35年国内空间句法研究知识图谱分析
第源远卷第远期圆园圆员年员员月摇林摇业摇调摇查摇规摇划云燥则藻泽贼陨灶增藻灶贼燥则赠葬灶凿孕造葬灶灶蚤灶早灾燥造郾源远摇晕燥郾远晕燥增郾圆园圆员凿燥蚤院员园郾猿怨远怨辕躁郾蚤泽泽灶郾员远苑员鄄猿员远愿郾圆园圆员郾园远郾园园苑近猿缘年国内空间句法研究知识图谱分析张艺鸽员袁王梦瑶圆袁杨芳绒员袁鲁黎明员袁周迪员渊员郾河南农业大学风景园林与艺术学院袁河南郑州源缘园园园园曰圆郾珠海科技学院袁广东珠海缘员怨园源员冤摘要院以悦晕运陨的员怨园苑篇空间句法相关文献为数据基础袁借助悦蚤贼藻泽责葬糟藻软件绘制相关研究的作者尧机构尧关键词等知识图谱袁分析文献的基本特征及研究态势遥结果显示院我国空间句法发展前期处于发展停滞阶段袁文献发文量自圆园园猿年开始缓慢发展袁圆园员圆年开始显著增长袁且主要为空间句法的实证研究曰相关研究主要集中在部分高校袁以天津大学尧北京交通大学尧武汉大学尧合肥工业大学为代表曰空间结构尧可达性尧空间形态尧整合度尧传统村落尧公共空间尧量化分析尧城市空间形态等关键词是我国空间句法领域各发展阶段的主要研究热点袁裕园景观格局尧裕员空间形态尧裕圆建筑设计尧裕猿村落形态尧裕源整合度尧裕缘校园规划尧裕远网络开放数据尧裕苑公共空间是我国空间句法的主要研究领域遥关键词院空间句法曰知识图谱曰悦蚤贼藻泽责葬糟藻曰可视化分析曰研究热点曰突现关键词中图分类号院韵员苑苑郾猿曰匀园源猿曰郧猿园圆曰栽晕怨员员郾苑猿摇摇文献标志码院粤摇摇文章编号院员远苑员原猿员远愿渊圆园圆员冤园远原园园猿缘原园怨引文格式院张艺鸽袁王梦瑶袁杨芳绒袁等郾近猿缘年国内空间句法研究知识图谱分析咱允暂郾林业调查规划袁圆园圆员袁源远渊远冤院猿缘原源源郾凿燥蚤院员园郾猿怨远怨辕躁郾蚤泽泽灶郾员远苑员鄄猿员远愿郾圆园圆员郾园远郾园园苑在匀粤晕郧再蚤早藻袁宰粤晕郧酝藻灶早赠葬燥袁再粤晕郧云葬灶早则燥灶早袁藻贼葬造郾运灶燥憎造藻凿早藻酝葬责粤灶葬造赠泽蚤泽燥枣杂责葬糟藻杂赠灶贼葬曾阅燥皂藻泽贼蚤糟砸藻泽藻葬则糟澡蚤灶砸藻糟藻灶贼猿缘再藻葬则泽咱允暂郾云燥则藻泽贼陨灶增藻灶贼燥则赠葬灶凿孕造葬灶灶蚤灶早袁圆园圆员袁源远渊远冤院猿缘原源源郾凿燥蚤院员园郾猿怨远怨辕躁郾蚤泽泽灶郾员远苑员鄄猿员远愿郾圆园圆员郾园远郾园园苑运灶燥憎造藻凿早藻酝葬责粤灶葬造赠泽蚤泽燥枣杂责葬糟藻杂赠灶贼葬曾阅燥皂藻泽贼蚤糟砸藻泽藻葬则糟澡蚤灶砸藻糟藻灶贼猿缘再藻葬则泽在匀粤晕郧再蚤早藻员袁宰粤晕郧酝藻灶早赠葬燥圆袁再粤晕郧云葬灶早则燥灶早员袁蕴哉蕴蚤皂蚤灶早员袁在匀韵哉阅蚤员渊员援悦燥造造藻早藻燥枣蕴葬灶凿泽糟葬责藻粤则糟澡蚤贼藻糟贼怎则藻葬灶凿粤则贼袁匀藻灶葬灶粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁在澡藻灶早扎澡燥怎源缘园园园园袁悦澡蚤灶葬曰圆援在澡怎澡葬蚤悦燥造造藻早藻燥枣杂糟蚤藻灶糟藻葬灶凿栽藻糟澡灶燥造燥早赠袁在澡怎澡葬蚤袁郧怎葬灶早凿燥灶早缘员怨园源员袁悦澡蚤灶葬冤粤遭泽贼则葬糟贼院月葬泽藻凿燥灶贼澡藻凿葬贼葬燥枣员怨园苑责葬责藻则泽则藻造葬贼藻凿贼燥泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾蚤灶悦晕运陨袁贼澡蚤泽责葬责藻则凿则藻憎噪灶燥憎造藻凿早藻皂葬责泽燥枣葬怎贼澡燥则泽袁蚤灶泽贼蚤贼怎贼蚤燥灶泽葬灶凿噪藻赠憎燥则凿泽憎蚤贼澡贼澡藻澡藻造责燥枣悦蚤贼藻泽责葬糟藻泽燥枣贼憎葬则藻袁葬灶凿葬灶葬造赠扎藻凿贼澡藻遭葬泽蚤糟糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽葬灶凿则藻泽藻葬则糟澡贼则藻灶凿泽燥枣贼澡藻造蚤贼藻则葬贼怎则藻援栽澡藻则藻泽怎造贼泽泽澡燥憎藻凿贼澡葬贼贼澡藻藻葬则造赠凿藻增藻造燥责皂藻灶贼燥枣泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾蚤灶悦澡蚤灶葬憎葬泽遭葬泽蚤糟葬造造赠葬贼贼澡藻泽贼葬早藻燥枣泽贼葬早灶葬贼蚤燥灶袁葬灶凿贼澡藻灶怎皂遭藻则燥枣造蚤贼藻则葬贼怎则藻责怎遭造蚤泽澡藻凿澡葬凿蚤灶糟则藻葬泽藻凿泽造燥憎造赠泽蚤灶糟藻圆园园猿葬灶凿蚤灶糟则藻葬泽藻凿泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼造赠蚤灶圆园员圆袁憎澡蚤糟澡憎葬泽皂葬蚤灶造赠葬灶藻皂责蚤则蚤糟葬造泽贼怎凿赠燥枣泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾曰贼澡藻则藻造藻增葬灶贼则藻泽藻葬则糟澡皂葬蚤灶造赠枣燥糟怎泽藻凿燥灶泽燥皂藻怎灶蚤增藻则泽蚤贼蚤藻泽袁则藻责则藻泽藻灶贼藻凿遭赠栽蚤葬灶躁蚤灶哉灶蚤增藻则泽蚤鄄贼赠袁月藻蚤躁蚤灶早允蚤葬燥贼燥灶早哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁宰怎澡葬灶哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠葬灶凿匀藻枣藻蚤哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠燥枣栽藻糟澡灶燥造燥早赠曰噪藻赠憎燥则凿泽泽怎糟澡葬泽泽责葬贼蚤葬造泽贼则怎糟贼怎则藻袁葬糟糟藻泽泽蚤遭蚤造蚤贼赠袁泽责葬贼蚤葬造枣燥则皂袁凿藻早则藻藻燥枣蚤灶贼藻早则葬贼蚤燥灶袁贼则葬凿蚤贼蚤燥灶葬造增蚤造造葬早藻泽袁责怎遭造蚤糟泽责葬糟藻袁择怎葬灶贼蚤鄄贼葬贼蚤增藻葬灶葬造赠泽蚤泽葬灶凿怎则遭葬灶泽责葬贼蚤葬造枣燥则皂憎藻则藻贼澡藻皂葬蚤灶则藻泽藻葬则糟澡澡燥贼泽责燥贼泽蚤灶藻葬糟澡凿藻增藻造燥责皂藻灶贼泽贼葬早藻燥枣泽责葬糟藻泽赠灶鄄贼葬曾袁憎澡蚤造藻造葬灶凿泽糟葬责藻责葬贼贼藻则灶袁泽责葬贼蚤葬造枣燥则皂袁葬则糟澡蚤贼藻糟贼怎则葬造凿藻泽蚤早灶袁增蚤造造葬早藻枣燥则皂袁凿藻早则藻藻燥枣蚤灶贼藻早则葬贼蚤燥灶袁糟葬皂鄄责怎泽责造葬灶灶蚤灶早袁灶藻贼憎燥则噪燥责藻灶凿葬贼葬葬灶凿责怎遭造蚤糟泽责葬糟藻憎藻则藻贼澡藻皂葬蚤灶则藻泽藻葬则糟澡枣蚤藻造凿泽燥枣泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾蚤灶悦澡蚤灶葬援收稿日期院圆园圆员原园员原员缘曰修回日期院圆园圆员原员员原园猿郾基金项目院河南省科技智库立项渊匀晕运允在运原圆园圆园原园员悦冤郾第一作者院张艺鸽渊员怨怨愿原冤袁女袁河南平顶山人袁硕士研究生郾研究方向为风景园林规划与设计郾责任作者院杨芳绒渊员怨远猿原冤袁女袁河南灵宝人袁教授袁博士生导师郾研究方向为风景园林规划与设计郾林业调查规划运藻赠憎燥则凿泽院泽责葬贼蚤葬造泽赠灶贼葬曾曰噪灶燥憎造藻凿早藻皂葬责曰悦蚤贼藻泽责葬糟藻曰增蚤泽怎葬造葬灶葬造赠泽蚤泽曰则藻泽藻葬则糟澡澡燥贼泽责燥贼曰藻皂藻则早藻灶贼噪藻赠憎燥则凿泽摇摇空间句法是运用数学思维袁对现实空间进行量化描述和分析的理论和技术遥基于拓扑学原理对空间形态结构进行建模分析袁进而研究现实空间与社会活动之间存在的关系袁其基本思想是通过对复杂空间进行尺度划分和空间分割袁分析其复杂的关系咱员暂遥自圆园世纪苑园年代末袁国外学者月蚤造造匀蚤造造蚤藻则等提出空间句法的概念以来袁已经约有源园年历史袁空间句法理论及实证研究均取得了一定进展袁在空间形态尧空间可达性尧传统村落尧公共空间尧量化分析等方面得到了具体应用遥目前国内已有学者关注空间句法的研究态势袁主要是探讨空间句法存在的问题与发展方向咱圆暂袁以及城市空间和系统开发的应用研究等方面咱猿原源暂袁但缺乏对国内相关研究的演进分析和研究前沿的总体概述遥本文借助悦蚤贼藻泽责葬糟藻可视化分析软件对空间句法的研究脉络进行系统梳理袁了解空间句法领域整体研究概况袁旨为国内该领域的相关研究提供一定的参考遥员数据来源与研究方法员郾员数据来源以悦晕运陨中国知网作为数据来源袁收集空间句法的相关文献遥以野空间句法冶为检索词袁以野员怨愿缘要圆园圆园冶为时间节点袁圆园圆园年时间截至怨月员源日进行检索袁共得到圆员怨苑篇文献遥对搜索结果进行校正袁通过人工筛选除去相关会议尧期刊寄语尧刊物宣传等不符合条件的文献圆怨园篇袁共得到有效文献员怨园苑篇袁其中期刊员园园猿篇袁博硕学位论文怨园源篇袁在此基础上进行研究分析遥员郾圆研究方法在文献计量视角下袁借助悦蚤贼藻泽责葬糟藻缘援远援砸员软件对空间句法进行可视化图谱分析袁绘制员怨愿缘要圆园圆园年国内空间句法研究的科学知识图谱遥系统分析近猿缘年来国内空间句法领域的学术研究袁对作者尧研究机构尧关键词等进行分析袁总结国内空间句法的研究概况袁了解国内空间句法研究在时间和空间上的分布特征袁进而得出该领域的研究热点与研究趋势遥圆结果与分析圆郾员文献基本特征圆郾员郾员研究历程国内对空间句法领域的研究起步较晚袁最早发表的文献年份是员怨愿缘年袁圆园园猿年以后发文量开始逐步增长袁总体呈现上升趋势遥基于此袁本文将国内空间句法的研究大致分为猿个阶段渊图员冤遥图员摇空间句法论文发表走势云蚤早郾员摇栽则藻灶凿燥枣责怎遭造蚤泽澡藻凿责葬责藻则葬遭燥怎贼泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾注院文献统计时间截至圆园圆园年怨月员源日袁故圆园圆园年文献统计不完全遥摇摇员冤员怨愿缘要圆园园圆年为发展停滞阶段袁共发表论文源篇遥国内关于空间句法的第一篇文章是对国外空间句法观念翻译引入袁之后断断续续出现对空间句法理论的补充讨论咱缘原远暂遥员怨怨怨年袁学者通过空间句法视角详细分析快速城市化进程中城市与村落在形态和尺度上的矛盾咱苑暂袁至此袁空间句法在国内开始受到学者关注遥圆冤圆园园猿要圆园员员年为缓慢发展阶段袁共计发表论文圆圆缘篇袁年均发文量圆缘篇袁学者对空间句法的关注度有所上升袁但此阶段研究总量较少袁仅占总发文量的员员郾愿豫遥随着大数据时代的迅速发展袁圆园园猿年的第十二届全国数据库学术会议提到了空间句法数据模型研究及其在空间信息栅格中的实现袁推动了空间句法领域的发展遥同年出现了国内第一篇关于空间句法的实证研究袁以武汉市交通轴线为对象袁对不同尺度空间区域的句法变量参数进行对比袁深入分析空间形态与人类活动之间的相关关系咱愿暂遥猿冤圆园员圆年至今为显著发展阶段袁共计发表论文员远苑愿篇袁年均发文量约员愿远篇袁该阶段年均发文量相当于缓慢发展阶段年均发文量的苑郾源源倍遥野中国地理学术会议冶及野中国城市规划年会冶的相关研究在一定程度上引领了这一时期国内空间句法的发窑远猿窑第源远卷张艺鸽等院近猿缘年国内空间句法研究知识图谱分析展袁研究热度逐渐稳步上升袁发文量快速增加袁占总发文量的愿愿豫遥此阶段出现了空间句法理论体系及实证案例研究的大量文献袁而且从城市空间开始扩展到传统村落尧历史街区尧古典园林等空间袁其研究对象逐渐丰富遥整个发展历程表明袁我国学者对于空间句法领域的关注度不断攀升袁并已形成一定的规模袁预测接下来几年内空间句法相关研究的发文量将继续呈现整体上升趋势遥圆郾员郾圆作者与合作网络分析将节点阈值设置为圆后袁得到作者发文量和合作共现图谱袁该图谱可以反映作者发文频次以及相互间的合作网络关系渊图圆冤遥图圆摇空间句法作者与合作网络共现图谱云蚤早郾圆摇悦燥原燥糟糟怎则则藻灶糟藻皂葬责燥枣葬怎贼澡燥则泽葬灶凿糟燥燥责藻则葬贼蚤增藻灶藻贼憎燥则噪葬遭燥怎贼泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾摇摇从图圆可以看出袁国内空间句法研究共形成员园个主要的小合作团体袁其中以杨滔尧盛强尧古恒宇尧沈体雁尧刘星尧周麟为主的研究团体发文量最高且联系紧密袁以王静文尧毛其智尧杨东峰为主的团体发文量较高袁以梁艺熏尧米泓颖尧林锦浩尧陶萌春尧吴小刚为主的团体联系较为紧密遥图中晕藻贼憎燥则噪院晕越员源园袁耘越苑苑渊阅藻灶泽蚤贼赠越园郾园园苑怨冤表明节点为员源园个袁合作连线数量为苑苑条袁合作网密度为园郾园园苑怨袁虽然各团体内的合作研究较为紧密袁但团体间的合作研究相对分散袁作者间的合作交流有待加强遥根据文献计量学领域的著名学者普赖斯提出的计算公式院酝抑园郾苑源怨晕皂葬曾式中院晕皂葬曾为所研究论文时段内发表文章频次最高的核心作者的论文数量袁将发表论文数在酝篇以上的作者称为核心作者遥在本研究中袁已知晕皂葬曾越圆怨袁根据公式计算出酝抑源袁即发表在源篇及以上论文的作者可看作是空间句法研究领域的核心作者遥根据悦蚤贼藻泽责葬糟藻软件进行统计分析袁发表论文数在源篇及以上的作者共有员园位袁共发表文献愿猿篇袁尚未形成核心作者群袁缺乏作者群的学科引领与导向作用遥圆郾员郾猿研究机构与载文期刊分析通过研究机构和载文期刊分析袁可以反映国内相关研究机构与载文期刊的空间分布情况和变化趋势渊图猿冤遥窑苑猿窑第远期林业调查规划图猿摇空间句法研究机构共现图谱云蚤早郾猿摇悦燥原燥糟糟怎则则藻灶糟藻皂葬责燥枣则藻泽藻葬则糟澡陨灶泽贼蚤贼怎贼蚤燥灶泽葬遭燥怎贼泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾摇摇从图猿中可以看出袁空间句法相关的研究机构主要来源于北上广及南京等沿海城市袁福州尧成都尧武汉尧合肥和哈尔滨等中北部内陆地区袁基本为国内省会及一线城市袁空间句法相关研究的热度与城市化程度有一定联系遥其次袁在空间句法研究上袁高校建筑学院为国内空间句法的主干力量袁研究成果丰富袁研究方向主要集中于地理交通与规划建筑遥国内空间句法研究机构主要形成了两大合作团体袁以中国城市规划设计研究院尧北京交通大学尧天津大学尧河北工程大学等为主袁形成京津冀地区合作团体袁其联系最为紧密袁发文量最多曰其次为以清华大学尧北京大学尧华南理工大学尧佛山科学技术学院等为主袁形成同地区机构或与其机构下的二级学院的合作团体袁发文量较多遥研究中的员园园猿篇期刊文献共载文于猿园远个期刊袁其中载文期刊的发文频次前员源名如表员所示遥分析载文期刊发文频次的分布情况袁可以使学者了解某学科或主题的文献集中在哪些期刊发表袁核心期刊的载文数量在一定程度上可以反映出该领域的研究质量遥通过载文期刊统计袁发文频次前员源名的期刊载文量源猿缘篇袁占总数的源猿郾愿豫袁几乎占总发文量的一半袁说明国内空间句法的文献分布较为表员摇空间句法载文期刊发文频次统计栽葬遭郾员摇孕怎遭造蚤糟葬贼蚤燥灶枣则藻择怎藻灶糟赠泽贼葬贼蚤泽贼蚤糟燥枣责藻则蚤燥凿蚤糟葬造燥则早葬灶蚤扎葬贼蚤燥灶泽葬遭燥怎贼泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾机构名称发文频次机构名称发文频次华中建筑远源山西建筑圆远建筑与文化远员城市设计圆远城市建筑源圆世界建筑圆圆规划师鄢猿猿南方建筑鄢圆员中外建筑猿圆新建筑员怨现代城市研究鄢圆怨城市发展研究鄢员愿建筑学报鄢圆远城市规划员远注院带鄢为核心期刊袁包含中文核心期刊与科技核心期刊遥集中袁相关研究已形成一定规模曰同时也反映了目前空间句法领域发表的相关文献与规划建筑和地理学界联系相对紧密咱源暂袁其中有员圆苑篇发表于叶规划师曳叶现代城市研究曳叶建筑学报曳叶南方建筑曳叶城市发展研究曳缘种核心期刊袁占比圆怨郾圆豫袁核心期刊发文数量较少袁研究成果的质量有待提升遥圆郾圆研究热点分析关键词来源于文献的标题和摘要袁是对文章主窑愿猿窑第源远卷张艺鸽等院近猿缘年国内空间句法研究知识图谱分析题的高度概括和集中描述袁通过关键词可以了解论文的中心内容遥对空间句法研究领域内相关文献的关键词进行分析和归纳袁可以对空间句法研究领域的研究重点尧研究热点与趋势这些隐含信息有更进一步的认识袁每个关键词共现对应的中心性指标反映该关键词对研究发展所起的控制作用渊图源冤遥图源摇空间句法关键词共现图谱云蚤早郾源摇悦燥原燥糟糟怎则则藻灶糟藻皂葬责燥枣噪藻赠憎燥则凿泽葬遭燥怎贼泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾摇摇从图源可以看出袁野空间句法冶作为文献检索的主题词袁频次最高为员员猿圆次袁中心性较高袁为园郾圆源曰野空间结构冶野可达性冶野空间形态冶野量化分析冶野整合度冶野传统村落冶野城市空间形态冶野公共空间冶的中心性均大于园郾员袁表明这愿个关键词是空间句法研究领域内连接不同研究热点及推动研究发展的重要脉络节点曰野传统村落冶野公共空间冶野优化设计冶是近年来国内空间句法研究中出现频次较多的关键词袁词频为缘苑次尧猿怨次尧猿源次袁是近年来空间句法的研究热点渊表圆冤遥圆郾猿研究主题演进分析关键词聚类时序图谱可以展现聚类所代表的研究类别发展演化的时间跨度和研究进程袁聚类内的关键词能够表现该聚类的内部结构特征渊图缘冤遥表圆摇空间句法关键词中心性前员园位栽葬遭郾圆摇运藻赠憎燥则凿泽糟藻灶贼则葬造蚤贼赠贼燥责贼藻灶葬遭燥怎贼泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾年份关键词频数渊中心性冤年份关键词频数渊中心性冤员怨愿缘空间句法员员猿圆渊园郾圆源冤圆园员猿整合度缘苑渊园郾员缘冤圆园园源空间结构员缘缘渊园郾圆怨冤摇圆园员缘传统村落缘苑渊园郾员源冤圆园园愿空间形态员圆苑渊园郾圆员冤摇圆园园远城市空间形态源怨渊园郾员员冤圆园园苑可达性员园苑渊园郾圆缘冤摇圆园员苑公共空间猿怨渊园郾员猿冤圆园员圆量化分析苑愿渊园郾员圆冤摇圆园员苑优化设计猿源渊园郾园愿冤摇摇通过关键词聚类时序图谱梳理空间句法的核心研究内容脉络袁聚类为八大类渊裕园景观格局尧裕员空间形态尧裕圆建筑设计尧裕猿村落形态尧裕源整合度尧裕缘校园规划尧裕远网络开放数据尧裕苑公共空间冤袁代表我国窑怨猿窑第远期林业调查规划图缘摇空间句法关键词共现聚类时序图谱云蚤早郾缘摇运藻赠憎燥则凿泽糟燥原燥糟糟怎则则藻灶糟藻糟造怎泽贼藻则蚤灶早泽藻择怎藻灶糟藻凿蚤葬早则葬皂葬遭燥怎贼泽责葬糟藻泽赠灶贼葬曾空间句法研究的主要研究领域袁图中线段的端点及长度代表聚类关键词出现的时间段袁聚类序号的数字大小与该聚类重要性成反比遥员冤裕园景观格局聚类重要性最高袁其相关文献最早出现于圆园园缘年袁集中于圆园园远年后袁国内学者从城市空间形态尧路网形态尧土地利用尧可达性等方面进行研究和评价袁其中对北京市尧武汉市尧丽江古城开展了大量的文献研究遥学者基于空间句法的视角袁在不同尺度上深入研究景观格局的可达性与服务的社会公平性之间的关系咱怨暂袁使用空间句法的轴线模型进行分析袁为城市空间的可持续发展提供设计策略遥圆冤裕员空间形态聚类对空间句法的原理尧模型尧参数尧实践应用进行解析袁并与认知地图尧孕韵陨数据尧城市双修尧悦孕栽耘阅等理论有机结合袁对历史街区尧传统街巷尧城市公园尧乡村聚落等的空间形态进行量化分析袁空间句法在国内不同类型空间的实践应用逐渐丰富遥学者对传统聚落公共空间的可达性及吸引力进行量化分析咱员园暂袁或基于城市公园空间布局的句法变量参数与行人流量进行深入分析咱员员暂袁提出公共空间活力构建及营造策略遥该聚类持续时间较长袁是该领域研究的重要主题之一遥猿冤裕圆建筑设计聚类研究早在圆园园源年就已出现袁但在圆园员源年后才逐渐增多袁聚类中多涉及建筑设计尧建筑遗产尧传统村落尧街道活力尧叙事空间尧优化设计和保护更新等关键词遥学者用实际项目分析商业建筑中对空间句法理念和技术的运用咱员圆暂袁或从建筑策划尧形态尧技术与表情源个方面总结大型风景地中景观建筑设计的方法和理念咱员猿暂遥该聚类轮廓值为园郾缘愿源袁表明该聚类相关研究具有多元化尧异质性强的特点遥源冤裕猿村落形态聚类对历史街区尧传统村落尧古典园林等空间研究居多袁通过句法模型袁深入探究宗族制度和传统民俗的空间表达遥该聚类的高频关键词有空间结构尧村落形态尧祠堂尧历史文化街区尧空间行为尧自组织尧空间更新尧植物景观等袁对四川藏区有大量的文献研究遥学者对村落形态与空间演变历程深入剖析袁分析其特点和影响因素袁并提出保护与发展规划的思考咱员源暂袁或结合可行层尧可视层对个园空间进行拓扑空间划分袁并分析其空间特点咱员缘暂遥缘冤裕源整合度聚类研究出现时间最早袁发文量最多袁且时间跨度最大遥自月蚤造造匀蚤造造蚤藻则的空间句法观念首次翻译引入袁在长达员远年的时间内袁国内空间句法领域的研究基本上处于停滞阶段袁随着国内学者的日益关注袁自圆园园猿年起相关研究开始大幅增长袁结合地理信息系统袁用连接度尧整合度等参数袁对城市轨道交通尧路网形态和中心城区的空间演变等进行量化研究袁深入探索城市的结构特性和内在驱动力遥学者对古城空间集成核心的变迁进行时空解析咱员远暂袁或利用城市道路网络的句法参数对其空间形态进行深入分析咱员苑暂遥该聚类研究产生时间最早袁持续性最强袁影响并推动了后续空间句法各领域的研究发展遥远冤裕缘校园规划聚类的高频关键词有校园规划尧可视性分析尧空间布局尧城市综合体尧商业综合体尧业态布局尧商业街尧商业服务设施等袁主要探究校园尧商业街尧公园等小尺度范围内空间的布局形式与人群窑园源窑第源远卷。
地图投影应用和变换武大《地图学》课件
城市规划
地图投影可以为城市规划提供精确的空间 数据，帮助规划师更好地理解和规划城市 空间。
交通物流
地图投影可以为交通物流提供精确的路线 规划，帮助企业降低运输成本和提高运输 效率。
环境保护
地图投影可以为环境保护提供重要的数据 支持，如生态保护区的划定、环境监测等 。
THANKS FOR WATCHING
地图学在地理学、环境科学、交通工 程、军事等领域中具有不可替代的地 位，为人类认识和解决地理问题提供 了重要的工具和方法。
地图投影的背景和意义
地图投影是地图学中的重要概念，它涉及到将地球表面的曲面 转化为平面图的方法。随着地理信息系统（GIS）的普及和应用， 地图投影在空间数据处理和分析中发挥着越来越重要的作用。
插值变换方法
常见的插值变换方法包括多项式插值、样条插值和径向基函数插值等，这些方法通过建立离散点之间的数学关系，实 现离散点的插值计算。
插值变换应用
插值变换在地图投影转换、数字高程模型转换和地理信息系统中具有广泛的应用，它能够将不同投影的 离散点数据转换为统一投影，便于离散点数据的处理和分析。
05 地图投影的应用实例
地图投影的参数与变换
参数
地图投影时需要确定的参数包括经纬 度、距离、方向等，这些参数对地图 的精度和准确性有着重要影响。
变换
地图投影的变换包括坐标变换和图形 变换，其中坐标变换包括平移、旋转 、缩放等，图形变换包括仿射变换、 透视变换等。
地图投影的数学基础
线性代数
地图投影中常用的线性代数知识包括矩阵运算、线性方程组等，这些知识在坐 标变换和图形变换中有着广泛应用。
几何变换定义
几何变换是指将一种地图投影的几何图形转换为另一种地图投影的几何 图形，通过调整图形的形状、大小和方向等几何属性来实现不同投影之 间的转换。
地图制图大跨越_深度学习赋新能——记武汉大学资源与环境科学学院教授艾廷华
创新之路62 科学中国人 2023年8月地图制图大跨越 深度学习赋新能——记武汉大学资源与环境科学学院教授艾廷华 李 莉 李 双作为空间现象可视化表达的地图，通常被誉为地学研究的第二语言。
在地理信息系统领域，想让计算机将一幅复杂的地图简化为概略图，需要有很强的图形语言抽象概括能力，这是领域内公认的世界难题，连高速发展的人工智能技术对其都还在寻找这一问题的解决办法。
来自武汉大学资源与环境科学学院的教授艾廷华毅然应对这一挑战。
他历20余年攻关克难，怀揣创新初心，取得了多项成果，先后4次获得国家科技进步奖二等奖，研制的地图尺度变换软件驱动国家国土资源信息化建设步入快速路。
成为教师 创造快乐1987年，艾廷华考入武汉测绘科技大学（现武汉大学）地图制图专业，正式与地图制图结下了深厚的缘分。
“高中的时候我参加过编程设计开发的课外活动，获得过湖北省BASIC程序设计奖，对信息科学留下了不错的印象。
”进入地图制图专业后，艾廷华发现信息科学与地图制图是可以结合起来学习的，“通用信息技术和地图、空间、位置、场所等信息结合起来能产生特殊的信息处理策略，这点非常有趣。
”怀抱着这样的想法，在刻苦学习地图制图专业的知识外，艾廷华经常抽时间去“蹭”计算机专业的课，可以说是“两手都要抓，两手都要硬”。
此后，艾廷华继续留在学校完成了硕士和博士研究生的学业，之后留校从研任教。
一晃30年过去，他坦言，这样的选择很适合自己——“在校园里能安静地看书，能摸索科研上的新东西，也能接触朝气蓬勃的学生”。
谈起多年来与学生相处的经历，艾廷华的话逐渐多了起来，能感觉到他是发自内心地喜欢教师这份职业。
“学生思想活跃，不仅是他们向我学习，我也在向他们学习，这是一个互相学习的过程。
在这个过程中，我体会到了钻研细节的乐趣，可以将自己最新的科研成果及时在教学中传授给学生，还能多了解前沿的新思想，这是创造快乐与传递快乐的双重叠加。
”平等尊重的相处方式让艾廷华深受学生的喜爱。
艾廷华-大数据处理的地图学方法
社交媒体数据
POI数据
轨迹数据
签到数据
空间大数据类型丰富
网 络 众 源 地 理 信 息
签到轨迹数据
众源OSM数据（Open Street Map）
网民标注POI点数据
用户上传车载GPS轨迹
贡献作用显著
揭示社 会行为 时空规 律
发现空 间模式 特征
诠释地 理过程 机理
预测时 空演变 趋势
更新空 间基础 设施
除了5个V 大数据分析的共性
数据功效的转移 —— 面向A目标的数据发挥了B目标的功效
数据尺度跨界：从个体到群体 Linus’ law（开源社区的莱纳斯定律） Given enough eyeballs, all bugs are shallow 众目睽睽，所有问题很快就能发现 数据领域跨界：从A领域到B领域
一个例子—— Co-location共位规则挖掘
色彩混合地图符号可视化挖掘法
+
绿弱占优 强相关
=
弱相关
加色法原理
红强占优 红弱占优
绿强占优
两 种 现 象 共 位 色 谱
道路上的POI点共位色谱
餐馆
深圳POI点
美容美发
罗湖,商店、便利店POI
ATM
出租车轨迹实 时获取 城市VGI绿色 行动（树木） 犯罪专业数据 库
通过轨迹数据的抽象概括
交通流量模式提取
最新道路设施更新
船行主航道分析
技术路线
— 将空间统计分析与尺度变换结合 — 同时顾及时间尺度和语义特征的影响
f (s)
空间聚类
d ( s, ci ) h i 1 h 核密度分析
1 k 2
n
空 间 统 计
地理信息智能化处理_地理空间认知
认知心理学家的研究方法：
认知心理学家关心的是作为人类行为基础的心理机制， 其核心是输入和输出之间发生的内部心理过程。但是不能 直接观察内部心理过程，只能通过观察输入和输出的东西 加以推测。所用的方法就是从可观察到的现象来推测观察 不到的心理过程。这种方法称为会聚性证明法，即把不同 性质的数据会聚到一起，从而得出结论。 现代认知心理学研究通常要实验、认知神经科学、认知 神经心理学和计算机模拟等多方面证据的共同支持，这种 多方位的研究也越来越受到青睐。通过研究脑本身，希望 揭示认知活动的本质过程，而非仅仅推测其过程。最常用 的就是研究脑损伤病人的认知与正常人的区别来证明认知 加工过程的存在及具体模式。
由工资和工龄二维属性反映的 3000个人的数据，客体在二维 属性构成的平面形成数据场， 等势线表明了这3000个客体之 间的相互作用形成的抱团特 性，很自然地反映出3000个人 的聚类情况。
借鉴物理学中的层次结构描述知识发现状态空间 人们能够从极不相同的粒度上观察和分析同一问题。 从较细的粒度世界跃升到较粗的粒度世界，是对信息 或知识的抽象，使问题简化，数据处理量大大减少， 这一过程称为数据简约或归约。用粗粒度观察和分析 信息，忽略了细微的差别，寻找共性。 共性常常比个性更深刻，可以求得宏观的把握。如果 用细粒度观察和分析信息，可发现纷繁复杂的表象， 更精确地区分差别。个性比共性更丰富。通过概念跃 升，可以发现更普遍的知识。 不同信息粒度之间的概念形成层次的结构是不固定的。 层次概念的固定的、离散的、阶跃的划分方式，无法 表示认知和思维过程中抽象层次的不确定性和渐进 性，以及在微观和宏观方向的无限可扩展性。
Marr的草图模型是关于地理知觉过程和步骤影响最 大的理论，对知觉过程和步骤的进一步研究大都在 Marr的基础上进行。 Marr认为：视觉是一种复杂的信息处理任务，目的 是要把握对我们有用的外部世界的各种情况，并把 它们表达出来。草图模型的研究从场景的感觉登记 （图像记忆）开始，到场景被识别为一系列配置在 空间中的物体、概念的实例结束。
基于空间句法的校园绿地活动空间的可达性分析--以武汉大学信息学部校园为例
基于空间句法的校园绿地活动空间的可达性分析--以武汉大学信息学部校园为例张浩【摘要】aBsTRacT Accessibility is a measurement of effective allocation of infrastructure. The research of the accessibility of green activity space on campus is related to the fair use of infrastructure for different user groups. This paper adopted Axis analysis method of Space Syntax to quantitatively analyze the space structure of Faculty of Information Science in Whuhan University using Depthmap software. It further verifies the result through practical investigation, which is hoped to help campus planning.%可达性是对基础设施有效配置的衡量标准，校园绿地活动活动可达性的研究关系到不同人群对于基础设施的公平使用。
利用Depthmap软件，基于空间句法理论中的轴线分析方法，通过计算集成度参数变量对武汉大学信息学部校园空间结构形态进行量化分析，探讨校园绿地活动空间的可达性，进而通过实地调研验证分析结果，为以后的校园建设发展提供参考。
【期刊名称】《南方建筑》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P114-118)【关键词】空间句法;可达性;校园绿地;活动空间【作者】张浩【作者单位】武汉大学城市设计学院武汉，430000【正文语种】中文【中图分类】TU-023;TU-024城市公共空间是社会群体生活交往的重要场所，是城市社会、经济、历史以及文化的载体之一，其空间格局是展开社会活动的基本骨架和支撑，同时也影响城市居民的行为心理习惯。
对空间数据多尺度表达有关问题的思考
第30卷第5期2005年5月武汉大学学报・信息科学版G eomatics and Information Science of Wuhan University Vol.30No.5May 2005收稿日期:2005203222。
项目来源:测绘遥感信息工程国家重点实验室开放研究基金资助项目((02)0301);国家教育部留学回国人员启动基金资助项目。
文章编号:167128860(2005)0520377206文献标志码:A对空间数据多尺度表达有关问题的思考艾廷华1,2 成建国3(1 武汉大学资源与环境科学学院,武汉市珞喻路129号,430079)(2 武汉大学地理信息系统教育部重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079)(3 深圳市规划国土房产信息中心,深圳市红荔路8009号,518034)摘 要:多尺度空间数据表达及数据库建立在流媒体网络数据传输、自适应动态可视化、空间认知导航、互操作尺度匹配多个领域都有贡献,但实现该技术面临着数据存储量大、操作响应慢、横向空间一致关系难以维护、尺度变化难以达到真正的连续性等诸多问题。
针对这些问题,提出了多级尺度显式存储、初级尺度变化累积、关键尺度函数演变和初级尺度自动综合四种技术策略。
关键词:空间数据库;空间数据综合;网络GIS ;流媒体传输中图法分类号:P283.7;P208 对同一区域不同尺度、不同分辨率表达的空间数据进行匹配与集成是空间数据库融合技术的一个重要内容[1,2]。
“尺度”概念被认为是空间数据表达的一个重要特征,从认知科学的观点出发,它体现了人们对空间事物、空间现象认知的深度与广度。
一般意义上,地学领域的“尺度”是指研究对象在空间域上的延展范围或时间域上的覆盖区间,而地图学与地理信息系统中的“尺度”为“比例尺”所取代,定义为表达空间(地图图面)中的距离与实际地理空间距离的比率。
在“表达距离”、“实际距离”、“比例尺”三个基本量中,认知表达空间的“表达距离”是固定的(不同比例尺下的序列地形图图幅范围均为50cm 2左右,计算机显示屏是固定的),这样“空间尺度”与“比例尺”的关系变为分母与商的关系,即大尺度对应小比例尺,小尺度对应大比例尺。
[7]ComputationGeometry
![[7]ComputationGeometry](https://img.taocdn.com/s3/m/d11e3c165f0e7cd184253615.png)
计算机图形学： 计算机图形学：真实图形表达 化学： 化学：物质晶体结构 生物学： 生物学：群落分布 CAD 地学： 地学：空间分析 机器人科学： 机器人科学：器件设计 天文学： 天文学： 城市规划： 城市规划：
—— 在GIS数据处理中的应用 GIS数据处理中的应用
空间分析算法设计 空间模型表达：邻近关系、拓扑关系、 空间模型表达：邻近关系、拓扑关系、方向关系 空间数据挖掘空间知识提取：结构特征、 空间数据挖掘空间知识提取：结构特征、分布特征 空间数据综合与多尺度表达 空间图形可视化 空间三维模型表达
Voronoi图构建 ♦ DoMap 中Voronoi图构建
Hale Waihona Puke —— 几何构造之三 几何构造之三——图壳 图壳
♦ 凸壳的定义 是平面上的非空点集，p1,p2是 中的任意两点， 设 S是平面上的非空点集，p1,p2是S中的任意两点，如果点 p=t*p1+(1p=t*p1+(1-t)*p2 属于S，其中 0<=t<=1,则称S是凸的。 属于S 0<=t<=1,则称S是凸的。 则称
说明：大部分内容为本人研究成果，有关概念、算法、 说明：大部分内容为本人研究成果，有关概念、算法、模型有 wwww何不妥，欢迎批评、指正。——艾廷华 何不妥， 何不妥 欢迎批评、指正。 艾廷华
1. 计算几何的几种几何构造
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计算几何简介
1975年，Shamos与Hoey发表了平面点集的 年 发表了平面点集的Voronoi图 与 发表了平面点集的 图 计算的一篇论文，从此诞生了计算几何。 计算的一篇论文，从此诞生了计算几何。 1985年，Preparata 和 Shamos出版了经典著作， 年 出版了经典著作， 出版了经典著作 Computation geometry : An introduction, 由Springer－verlag 出版，后来1988年再版更新。 出版，后来 年再版更新。 年再版更新 计算几何研究的问题： 计算几何研究的问题：
网络地图渐进式传输中的粒度控制与顺序控制
第14卷 第6期2009年6月中国图象图形学报Journal of I m age and GraphicsVol 114,No 16Jun .,2009网络地图渐进式传输中的粒度控制与顺序控制艾廷华(武汉大学资源与环境科学学院,地理信息系统教育部重点实验室,武汉 430072)摘 要 网络地图渐进式传输中数据粒度剖分与传输顺序是该过程控制的两个基本问题,数据粒度过于精细,会获得高分辨率的动画效果,但付出的代价是数据量增大;传输顺序则反应了适应不同领域用户需求从重要到次要数据流导出的先后次序。
通过空间数据网上传输与其他视频、动画、图像数据传输的对比,提出了空间数据粒度控制的3个层次划分,即要素级、目标级、几何细节级,通过多个实例应用分析讨论了粒度剖分精细与数据量压缩的技术途径。
关于传输顺序建立了数据逻辑组织的空间尺度与语义层次组合矩阵,通过数据元素线性扫描的矩阵行、列优先不同顺序,提出空间尺度优先与语义层次优先的传输过程,讨论了两种传输过程的适用范围。
关键词 渐进式传输 地图综合 流媒体 网络GI S 空间数据粒度中图法分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:100628961(2009)0620999208Granul ar ity and O rder Issues i n Progressi ve Tran sfer of W eb M apA I Ting 2hua(School of R esource and Environm ent Sciences,W uhan U niversity,W uhan 430072)Abstract Data granularity and trans m issi on order are t w o basic questi ons when transferring steam ing map s p r ogressively over web 1The map data with high granularity is able t o result in high res oluti on ani m ati on but the data volu me increases greatly 1The trans m issi on order reflects the data strea m sequence fr om coarse t o refined at different domains 1This study investigates the hierarchical structure of map data organizati on and p resents a granularity classificati on with three levels,na mely feature level,object level and geometric detail level 1Thr ough exa mp le analysis,the study discusses the app licati on of three granularity partiti oning in p r ogressive trans m issi on aswell as the strategies t o reduce data volu me 1For transfer order analysis,a mat of se mantic and scale is built t o describe the map data set and t w o kinds of trans m issi on order is offered t o app ly in different p r ogressive transfer p r ocesses,na mely the se mantic p ri ority order and the scale p ri ority order 1Keywords p r ogressive transfer,map generalizati on,strea m ing media,web GI S,s patial data granularity基金项目:国家高技术研究发展计划(863)基金项目(2007AA12Z209,2007AA12Z34625(1));国家科技支撑计划基金项目(2006BAB10B012C );教育部新世纪优秀人才支持计划基金项目(NCET0520623)收稿日期:2008212203;改回日期: 2009203226第一作者简介:艾廷华(1969～ ),男。
基于区域认知的心理地图构建策略研究——以“区域农业发展”为例
一、区域认知下对心理地图的解读
1. 区域认知 地理学科的一项重要教学任务就是让学生能从区 域的角度认识地理事物，更好地理解地球表面的复杂多 样性。区域是人们根据认识目的和实践目的在地球表面 划分的空间范围。依据尺度大小，地理学家将其划分为 大陆、地区、地方、地点等不同级别的区域；依据地理 属性，又可划分为不同类型的区域，如气候区、地形区 等。区域认知指人们运用空间-区域的观点认识地理环 境的思维方式和能力。它是学生学习地理的基本思想与 方法。将特定的地理事象置于区域中学习，能够使地理 思想、地理概念、地理原理、地理规律、地理方法得到 深入理解，同时训练地理思维，树立地理问题的意识与 习惯。区域认知主要涵盖了具有内在逻辑的五个方面： 区域位置判定、区域要素分析、区域特征概括、认识区 域差异与联系、评价区域开发与利用。[1]
——以“区域农业发展”为例
麻瑞莹 （华中师范大学 城市与环境科学学院, 湖北 武汉 430079）
摘要：区域认知不仅是对区域本身进行认识，同时也是以一种策略或视角培养学生的地理思维方式与能力。心 理地图作为认识区域的重要学习工具，在其形成与运用中同样展现了地理思维过程，如何以培养学生的区域认知为目 的，更加准确地构建学生的心理地图成为研究重点，本文阐述了构建心理地图的过程，就心理地图形成过程进行层次 划分，最后以“区域农业发展”一节为例提出构建心理地图的策略。
心理地图作为认识区域的重要学习工具在其形成与运用中同样展现了地理思维过程如何以培养学生的区域认知为目的更加准确地构建学生的心理地图成为研究重点本文阐述了构建心理地图的过程就心理地图形成过程进行层次划分最后以区域农业发展一节为例提出构建心理地图的策略
2019 年 第 7 期
高中地理
基于空间句法与认知地图的校园空间改造研究
随着人们对校园环境的要求提高，大量老旧高校都需要进行更新改造。
高校更新改造是高校重拾校园魅力的重中之重，如何在众多高校规划设计中脱颖而出是首要研究的问题。
如何体现一个学校的校园环境品质，打造自身的校园名牌？如何使大家对母校校园环境产生相同的认同感？这些问题也都是更新改造任务需要回答的问题。
解决这些问题，需要从学生入手，因为他们生活在这里，是对校园最熟悉的一部分人。
通过他们对校园意象的描述和绘制，总结和归纳他们心中校园的“公共意象图”，然后结合空间句法的模拟研究分析，总结校园现有规划设计的优缺点。
这对于研究校园意象对校园更新改造及环境优化都有一定的意义。
1理论概述当前校园意象研究主要是根据认知地图、空间句法等概念而开展的，区别在于调研方法、分析工具和数学模拟技术[1]。
凯文·林奇（Kevin Lynch）在《城市意象》中提出要基于视觉心理和场所的关系，通过测试者对环境的感知和体验，来分析认知地图与城市形态的关系[2]。
这本书被后世的学者称为城市意象研究的里程碑之作。
其研究主要采用两种方法：①对于未接受相关知识的测试者，采取线下访谈、绘制草图等方法；②对于接受过城市意象教育的测试者，让他们对整个研究范围进行现场勘探，绘制出该范围较为明确的地图，指出有特点以及容易记忆的意象，在草图中标出它们的位置并显示强弱关系，然后将搜集到的所有测试者的认知地图进行汇总和统计，得出研究范围的“公共意象图”，从而总结出道路、边界、区域、节点和标志物五个城市意象元素与整体结构的关系。
摘要 校园意象探索对高校校园环境更新与改造具有一定的研究价值。
以认知地图和空间句法理论及其研究结果为依据，利用语义分析法、认知地图法解读校园意象并绘制学生印象中的“公共意象图”，再利用空间句法模拟技术进行分析。
分析得出校园意象主要集中在图书馆、商业中心、演艺中心等区域；校园道路复杂多变，部分道路交通能力不足，不利于空间结构的完善开发；校园内建筑造型统一单调，这也使得学生对一些不经常去的教学楼感知不强。
万刚教授：地理空间认知与高院士学术思想评析
目录（1）空间认知发展概况（2）高俊院士的开创性工作（3）地理空间认知发展过程（4）地理空间认知发展趋势（5）总结空间认知发展概况浪盖特.希金斯是是国家上第一个提出并使用“认知科学”一词的学者他在地理论学和认识科学都有着杰出的贡献，1967年出于对于人工智能创新邻域的兴趣，他在爱丁堡创立了及其智能与感知研究部，于1973年将相关领域首次命名为“认知科学”认知科学1975年D.Bobror和A.Collins在合著的《Represcaistion understanding: studies in cognitive science》推崇使用“讽与科学，请训开连新流行;1975年纽约的一个私人科研资功机构“斯隆基金会”开时认与科学的跨学科研究计划终予支持：1977年《认与科学》期利创刊:1979年8月在美国加利福尼亚州，十多个学科的科学家对认与科学进行了讨论，议决定成主美国认心科学学会并正式承认《认与科学》为学会的正式刊物，至此，认知科学被正式确立为一门学科1986年，美国加州大学圣地亚哥分校建立了世界上第一个认知科学系。
目前，世界上最美影响力的认研究机构有：美国加州大学圣地亚哥分校认知科学系加州大学伯克利分校认知与科学研究所麻省理工学院脑与认与科学系布朗大学认知和语言科学系美国医学研究理事会认与脑科学所法国巴斯德研究所神经科学系这些支撑学科又分别形成认知科学的六个核心分支学科，认知哲学，认知心理学、认知语言学、认知人类学、认知计算机科学神经科学，这些核心分支学科相互交叉，又产生许多新兴的分支学科。
1988年，“中国科学技术大学北京认知科学开放研究实验室”成立;1996年“中国科学院—北京医院脑认知成像中心”;2001年成为国际“人类脑计划”的会员国，举办了第三届国际认如科学大会2005年中科院生物物理研究所成立脑与认如科学国军重点实验室;2005年北京师范大学成立神经科学与学国家重点实验室2013年中国认知科学学会成立;同期，中国科技部和自然科学基金会提出了“中国脑计划”(脑科学与类脑科学研究)，“一体两翼”的发展战略，一件就是阐释人类认知的神经基础，“两翼”是指脑重大成病研究和通道计算模拟推进人工智能的研究2015年，清华大学成立类脑计算研究中心2018年，北京脑科学中心和上海脑科学中心分别成立。
地理信息科学中的尺度及其变换(艾廷华)精品PPT课件
土地利用
城市
耕地 园地 林地 牧草地 商业区 街道 校园 公园
果园 桑园 菜园 橡胶园
电话亭 内部道路 教学楼 绿化地
高速公路
主要道路 次要道路 大车路
乡村路
—— 尺度内涵三部分之间的关系
小范围，高分辨率
大范围，低分辨率
小范围，低分辨率
—— 空间分辨率
空间表达的最小粒度，受表达能力、认知能力、用途目的的控 制，小于阈值的不予表达。
三种空间分辨率：
（1） 空间大小分辨率 所能表达目标的最小面积、最小长度（目标级上）
（2） 空间特征分辨率 所能表达目标细节特征的最小单位，如曲线上的弯曲特征（几何层次上）
• 结论
1 从 “比例尺”到“尺度”
（I） 一般意义上的“尺度”概念
基本含义：大小、范围、 级别、等级、标度。。。 与“层次、水准、分辨率、构架、细节”相关
在自然、社会现象中，尺度无处不在，界定考察对象的外延。
—— 城市规划中，有 总体规划、分区规划、详细规划之分； —— 在军事指挥中，有 战略、战术、战役 之分； —— 在社会法律中，有国家法律、地方性法规 之分； —— 在地理、水文、生态、环境等地学相关科学领域，尺度问题的 研究是热门话题
（I） GI 尺度的描述与表达
——不同数据模型下分辨率如何定义？ 矢量结构 vs 栅格结构
—— “语义尺度”如何量化？ 语义距离的定义
栅格数据
矢量数据
（II） 尺度在观测建模与变换中的控制作用
地图么实体、 什么关系要表达？
质量控制
新鲜事,用手机信号绘制地图——以人流热力地图和贵报传媒凡闻大
新鲜事，用手机信号绘制地图——以人流热力地图和贵报传媒凡闻大数据探索为例作者：赵国梁，周密来源：《传媒》 2017年第13期“报告主宰，发现尼奥……”在电影《黑客帝国》中，在电脑的监控下，虚拟世界的男主角尼奥，似乎永远也无法逃出主宰的视线。
14年过去了，如今我们环视身边，世界正在被快速的虚拟化，记录人群流动信息“大数据”地图，正在让我们变成“数据”，被抓取，被分析，被用来解决现实生活中的问题。
贵报传媒与杭州凡闻科技有限公司合作，运用中国移动手机信号数据绘制大数据人群流动的实时虚拟地图，通过该实时虚拟地图，可以得到更加准确的经济、社会、民生等诸多方面数据和信息，运用空间十分广泛。
人的“数据”和伦敦奥运会是共享单车的起源？2012年伦敦奥运会前夕，为了保证奥运会期间伦敦市区的交通状况保持良好，伦敦市投放了大量的免费自行车，供给市民和游客的出行。
但是问题也来了，怎么才能确定人群在城市各个区域的流动情况，以便保证自行车投放量不多也不少呢？为了解决问题，伦敦奥组委通过交通管理部门调取了自2010年起伦敦市区各街道的道路交通流量情况，并据此绘制了人群流动变化的地图，最终确定了各个区域自行车的投放数量。
我们甚至可以认为伦敦奥运会为了投放免费单车所做的人群流动地图，是今天正在如火如荼发展的共享单车的起源，从原理上看，共享单车的投放量和投放区域，都和人群流动有着紧密的关联。
全新的地图时代与虚拟中的真实世界前不久笔者带女儿去书店，见女儿对地球仪相当的迷恋，于是就购买了一个，可是买了之后，女儿不满意地说：“爸爸，花溪在哪里？地球上怎么找不到呢？”这个传统地球仪太小了，真的找不到。
不过呢，在网络上，不仅能找到花溪，还能找到我们的家，大数据开启了地图新纪元。
武汉大学环境与科学学院博士生导师艾廷华教授就致力于研究大数据与地图之间的秘密。
艾廷华指出，要绘制出大数据时代全新的地图，就必须全面应用基于地理位置、空间、区位以及人群流动的空间大数据。
DELAUNAY三角网支持下的空间场表达
第35卷 第1期测 绘 学 报Vol.35,N o.1 2006年2月ACTA GEODAETICA et CARTOGRAPHICA S INICAFeb.,2006文章编号:1001-1595(2006)01-0071-06中图分类号:P208 文献标识码:ADelaunay 三角网支持下的空间场表达艾廷华(武汉大学资源与环境科学学院地理信息系统教育部重点实验室,湖北武汉430079)A Spatial Field Representation Model Based on Delaunay TriangulationA I T ing -hua(School o f Resource and Env iron ment Sciences,W uhan University,K e y L aboratory of Geographic I nf or mation System ,M inistry o f Education,W uhan 430079,China )Abstract :Irregular triangulat ion T IN belongs to t he field oriented spat ial data model.But in GI S domain,T IN is usually restricted w ithin the DT M representation,unlike other field based model r egular raster w idely applying in t he representatio n of spatial entity and spatial relationship in the planar space.T his paper aims at this limitation at -tempting to extend the role of T IN data model.Simulating the regular raster model,the study presents a fo rmal spatial data model to r epresent the planar spat ial field w ith the suppor t of Delaunay triangulat ion.Based on t he t hree g eometric elements in a triangle components:vertex ,edg e,triang le area,the constructed data model describes spa -tial object po int,line,reg ion respectively.T hree kinds of operators based on the model are formally defined,w hich are ex panding ,compressing and skeletonizing.And also three oper ators are ex tended to the situat ion of cont inuously and conditionally oper at ion.T hrough several application examples,the paper g ives t he analysis that the model is able to play significant role in the spatial neighbor r elationship representation.Key words :Spatial Data M odel;Spatial Field;Delaunay T riangulation;M ap Generalization;Spatial Relationship 摘 要:不规则三角网T IN 本质上属于基于场的空间数据模型,然而在G IS 领域,通常将其局限于DT M 数字地形模型的表达中,没有象规则栅格模型那样在平面实体及实体关系表达中发挥足够的作用。
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常规道路图
schematic map
Schematic map 的生成
在计算几何领域提供了专门的生成算法. 基本步骤： __ 非功能性无关特征要素从网络中删除； __ 删除于主体功能网络无关的线路、点要素 __ 线路化简为最简洁的形状 __ 调整线路连接方位，90o、45o、22.5o连接转折 __ 在保持拓扑结构正确前提下，进行几何变换（连通、夸大、简化） __ 路线符号化，连接点合并化简
From website /atlas/census.html
（3） 赛伯地图
地图表达的“空间”可以是多样的，从广义角度看，有地球、月球表面 实空间，也有网络虚拟空间，还有抽象化的心理空间、社会空间，数学 代数中有众多的特殊定义的空间。
不具有距离、方位意义的非欧氏空间，难于用传统的地图来表达，需寻 求新的理论方法与技术手段。
Cyberspace is defined as a computer-generated landscape, the virtual space of a global computer network, linking all people, computer and sources of various information in the world through which one could navigate .
___ 其次是获取 路径连接通道，将孤立的特征标识物通过有序的连通路 径建立网络体系， "route knowledge“
___ 第三是获取二维延展区域上的空间布局、相互关系知识，在认知世 界通过“路线绕道、捷径、新建导航路径”获得新的知识。 "survey knowledge"
认知结果可视化 心象地图
_____ 驻留在记忆中的实体世界与空间特征的表达
心象地图
vs
常规地图
零碎的片断 变化的比例尺 多层次结构组织 情感倾向性 定性化 相对空间关系 不确定性、模糊性 有变形、曲解 非一致
连续的平面 固定均一比例尺 同一水准 物理（本体） 定量化 可量算（绝对、精确） 明确 准确 一致性
（1） 空间表达的非均一性 （2） 内容选取的主观性
（3）空间定位的非确定性 （4）度量特征上的非精确性
从认知角度，对心象空间现象的表达要考虑：
（1） 数据本身的特性 —— 本体论 （2） 认知主体的特性 —— 认识论
在感知、辨析、识别、推理过程中，受认知心理学原则控制， 如Gestalt完形原则。
是天花板还是地面？
是男人的腿还是女人的腿？ 是少女还是巫婆？
三种面域拓扑图 非连续的
连续的
Dorling(基于简单几何形状)
面域拓扑图适宜于 语义－空间 信息的认知表达
在我们的记忆中，重要的突出的语义特征会占有大的记忆片断，区域间的空间 关系主要表现为拓扑邻近（相对的、定性描述）； 不关心精确的空间关系、区域形状、结构模式与方位特征； 将隐藏的语义特征可视化展现出来，更易于感知，以获得显著的印象。
心象地图的表达有多种形式，包括认知草图等，这里我们主要 讨论适宜计算机制作，具有一定规范的定性化表达
（1） Schematic Map（路网构架图） 对道路网络的线性化抽象表达； 弃除面状目标，专门表达线与结点； 突出表达网络中的功能性关系； 用高度简化的形式表达路线的拓扑结构； 地铁线路图——最典 型的 schematic map
■ 结论
1. 空间认知与心像地图
空间认知：关于地理世界空间特征的认知与表达
位置 大小 距离 方位 形状
模式 动态过程 内在联系 ……
研究地理实体世界在人们大脑中 如何建立空间概念，如何在表达 空间中描述地理事物与现象，如 何在心象地图中通过认知推理解 释空间现象、提取空间规律
认知的层次划分:
感觉 Sensation : 神经系统对外界特定刺激的第一反应，包括：
面向空间认知的地图表达与分析
艾廷华 武汉大学，资源与环境科学学院
2008年11月2日
内容
■ 空间认知与心象地图 ■ 空间认知结果表达，三种可视化
Schematic map（路网构架图） Cartogram map（面域拓扑图） Cyber map（赛博空间网络图）
■ 面向空间认知的 “地图分析” —— 空间分布模式的认知与识别 — 形状的认知与分析
从常规地图的编辑生成角度，可看作是超一般程度的地图综合， 除图形实体的化简综合外，还有实体间空间关系的综合化简
（2） 面域拓扑图 (语义－空间 认知信息的表达)
Cartogram ----- 基于面积大小的属性信息表达, 将语义信息的数值通过 面积大小来表达，同时保持相对空间位置关系和拓扑结构. 区域多边形通常表达为简单、有效的形态结构 属性信息一般为区域上的统计值，如人口、产值、入学率等
伦敦
北京地铁（含规划）
Schematic map 适宜于空间网络的认知表达
非常贴切地模拟了道路网络在我们大脑记忆存储的心象地图
____ 路线距离、方位的粗化抽象表达 ____ 相对位置保持不变 ____ 道路连接点、交叉口正确 (维持拓扑关系) ____ 定性化表达 (绝对的距离、角度量算无意义) ____ 快速搜寻到我们所需要导航信息
2. 空间认知结果的可视化表达
常规地图强调定量、准确、可量算等特征， 但认知科学研究表 明，人们的推理决策行为大部分是在定性表达基础上完成的，定性 空间推理（QSR，Qualitative Spatial Reasoning）成为目前研 究的活跃课题，包括导航、路线寻址中推理、空间方位的辨认等, 这其中也包括空间的定性化图形表达。
视觉，听觉，味觉，嗅觉， 压力感知，热量（温度）感知， 运动感觉，重力感
知觉 Perception : 在感觉基础上获取对自身及周围环境的知识
空间认知包含的三个阶段
Child psychologist Piaget known for a qualitative "stage theory"
___ 首先是获取特征点标识，标识区位的独立特征地物 "landmark knowledge"