基于地理信息系统的空间认知

外部行 动 的一 系列 过程 ］ 。地 图空 间认知 过程 包 括感知 过程 、 表象过程、 记忆过程 和思维过程 四
个 阶段 ｊ 。在 地 图空间认 知 的感 知 过程 中 ， 人 脑
用计 算 机 创 建 和 描 述 空 间 信 息 的 数 字 表 达 方 法 。从 ２ ０世 纪 ６ ０年代 至 今 ， 随 着 ＧＩ Ｓ技 术 的
快速发 展 ， ＧＩ Ｓ已经渗透 国 民经 济 的各 个 部 门 ， 对
受到地 图符合 的视 觉 刺激 而 产 生兴 奋 ， 形 成 关 于
空 间现 象个别 属性 的感性 认 识 ， 感 性认 识 经 过 大
我们 的生 产 、 生活和工作方式产生着 重要影响。
作为地 图 的延 伸 和 拓 展 ， Ｇ Ｉ Ｓ已经成 为人 们 进 行 空 间认 知 的一个 重要工具 。 空间认 知是认 知 科 学 的重 要 领 域 ， 也是 地 学
脑 的知 觉过程 ， 形 成 对 空 间现 象 的 主观 反 映 。在
知觉过 程 中 ， 人脑 会受 到 其感 受 经 验 和 思维 背 景 的影 响 ， 形 成 对 空 间 现 象 的本 质 的整 体 的反 映 。 这时 ， 大脑 产 生 的 不 是 地 图符 号 ， 而 是 由地 图 符
和概 括 ， 形 成对 空 间环 境 的深 刻 认 识 。这 种认 识
研究 人如 何利用 地 图 获取 空 间信 息 ， 对 信 息 的认 识 和记忆 、 利用信息发 现问题、 进 行 决 策 和指 导
具有 概括 性 和 间 接 性 的特 点 ， 是以概念、 判 断 和
推 理的形 式来反 应 空 间现 象 的本 质 特 性 、 分 布规
需求 和 目的将 自己对客 观世界 的认 知表 现在 ＧＩ Ｓ 系统 中 ， 而用 户则 是通过 使用 ＧＩ Ｓ ， 结 合 自身 的空
间知 识与 背景 ， 完 成对 空 间环 境 的认 知 。本文 将
并与 过去 已有 的记忆 信 息发 生联 系 ， 最 终形 成 对 空 间信 息 的整 体 认 识 并 在 大脑 中储 存 下 来 。经
［ 收 稿 日期 ］ ２ Ｏ １ ３ ０ ３ １ ８ ［ 作者简介］ 宋文浩（ １ ９ ８ ５ ） ， 男， 汉族 ， 陕 西 西 安人 ， 在读硕士研究生 ， 主要 研 究 方 向为地 理 信 息 系 统 设 计 、 电 子地 图 的设 计 与 制作 。
化和规 律 ］ 。在 ２ ０世 纪 ７ ０年代 ， 空 间认 知 理 论 被引 入地 图学 ， 地 图空 间认 知 被分 为 地 图 编制 与
地 图。心象是 一 种类 似 于感 觉 经 验 的 内部 表 征 ，
是人脑 对 当前 没有 直 接作 用 于感 觉器 官 、 以前 感
知过 的事 物 形 象 的反 映 。心象 地 图 就 是 人 脑 感 知地 图的 视 觉信 息后 形 成 的关 于 空 间 环 境 的 心 象， 可 以不 依 赖 于 具 体 的对 象 而在 人 脑 中存 在 。
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 。
［ 关键词］ 地 理 信 息 系统 ［ 中图分类号］ Ｐ ２ ０ ８
在地 图空 间认 知 的记 忆 阶段 ， 通过 地 图 视觉 元 素 对大脑 的反 复刺 激 ， 心象 地 图 在大 脑 中不 断加 强
设计 者的认 知 以及地 图使 用者 的认 知 ］ 。 同样 ，
在 Ｇ Ｉ Ｓ中 ， 空 间认 知也 分为 ＧＩ Ｓ设计 开发 人员 的 认知 和 Ｇ Ｉ Ｓ用 户 的认 知 ， 开 发人 员 是根 据 系统 的
３ ． ７ ２ ５ １ ５部 队 ， 山东 济南 ２ ５ ０ ０ １ ４ ； ４ ． 中 国卫 星 海 上 测控 部 ， 江苏 江阴 ２ １ ４ ４ ０ ０ ）
［ 摘 要 ］ 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
地 图 空 间认 知
心 象地 图 ［ 文章 编 号 ］ １ ０ ０ ７ —３ ０ ０ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ －３
［ 文 献标 识码 ］ Ｂ
地 理信 息系统 （ 简称 ＧＩ Ｓ ） 是 用 于 回答 地理 学
问题 的艺术 、 科学 、 工 程 和技 术 的总称 ， 是一 种 利
思维 过程是 人们 进 行地 图空 间认 知 的 高级 阶段 。 在这 一过 程 中， 大 脑 通 过 对 比、 分 析 记 忆 中 的心
ｌ 地 图空 问认 知 理 论
地 图认 知属 于 思维 认 知 过程 的研 究 ， 主要 是
象地 图 ， 对 各类 空 间现 象 的本 质 和关 系 进 行抽 象
过这 一阶 段 ， 当受 到 类 似 的外 界元 素 的 刺 激 时 ，
从Ｇ Ｉ Ｓ用户 的角度 ， 结合 地 图 空 间认 知 的一般 理 论， 对 ＧＩ Ｓ的使用特 点 和空 间认 知 方 式进 行 分析
和研 究 。
心象 地 图可 以在 大 脑 中再 现 。地 图 空 间 认 知 的
１ Ｏ
・
北京测绘 ・
２ ０ １ ３年 第 ４ 期
基 于地 理 信 息 系 统 的空 问认 知
宋 文浩 。 魏 海平 李 敏 。 姚 宇婕
（ １ ． 信 息工 程 大 学 地 理 空 间信 息 学 院 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ５ ２ ； ２ ． ６ １ ３ ６ ３部 队 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ；
可视化 的基 础理论 之 一 ， 主 要研 究 人 们 怎样 认 识
自己赖 以生存 的 环境 ， 包 括 其 中 的诸 事 物 、 现 象
号所表 现 的具 体 空 间信 息 。在 表 象过 程 中 ， 大 脑
通过 回忆 和 联想 wenku.baidu.com知 觉 产 生 的 映像 而 产 生 心 象
的相关 位置 、 空 间分 布 、 依存 关 系 ， 以及 它们 的变