地图空间认知过程的理论阐释
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象 形成 、心象 记忆对 比分 析和认 知思 维 阶段 的特点 人手 ，结合 空 间认知行 为 、 神 经 系统科 学 和认 知 心
１ 地 图符 号 生成 的拓 扑 学 原 理 确 保
地学空 间信息 （ ｇ ｅ ｏ — ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ）是制
通讯 作者 ：胡 宝清 ，男 ，博士 ，教授 ，ｈ ｂ ｑ １ ２ ３ ０ ＠ｓ ｉ ｎ ａ ． ｏ ｍ。 引文 格式 ：钟业 勋 ，胡宝 清．地 图空 间认 知过程 的理 论 阐释 ［ Ｊ ］ ．桂林 理工 大学学 报 ， ２ ０ １ ３ ，３ ３（ ２ ） ： ３ ０ ７ — ３ １ ｌ
等作 了详细 的论述 ； 鲁学军 等 从不 同空间模型 了地 图符号与指代对象 的一一对应 性
理学 的有 关研 究 成 果 ，提 出 了包 括 空 间特 征 感 知 、 作地 图的依 据 和信 息来 源 。它 是地 学 空 间数 据
空 间对象 认 知 和 空 间格 局 认 知 ３个 层 次 的空 间认 （ ｇ ｅ ｏ — ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ） 中 有 意 义 的 数 据 集 。所 谓 地 学
桂
林
理
工
大
学
学
报
２ ０ １ ３ 正
经线和纬线是地理坐标 的偏序集 ，经纬线 网
第３ ３卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 ５月
桂 林 理 工
大 学 学 报
Ｖ ｏ Ｌ ３ ３ Ｎｏ ． ２ Ｍａ ｙ ２ ０ １ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｕ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
钟 业勋 ，胡宝清
（ １ ． 广 西师 范学 院 北部 湾环 境演 变与 资源利 用省 部共 建教 育部重 点 实验室 ；ｂ ． 资 源与 环境科 学学 院 ，南 宁 ５ ３ ０ ０ ０ １ ；
２ ． 广 西测绘 地理 信息 局 ，南 宁 ５ ３ ０ ０ ２ ３ ）
摘
要 ：地 图空 间认知 过程 本质 上是一 个信 息变 换过程 。探讨 了从地 学 空间 信息 到地 图符号 的双 一 一
上是一个信息变换过程。 不 同的学者从各 自的专业 域 ， 各 学科 彼此 之 间具有图空 间认知 的相 关 问题 已有较 深入 的研 论 文 尚不多见 。有鉴 于此 ， 笔 者试 图作 一尝试 。
究。张本昀等 对地图认知过程经历的感知觉 、 心
文章 编号 ：１ ６ ７ ４ — ９ ０ ５ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ３ ０ ７ — ０ ． ５
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４— ９ ０ ５ ７ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ １ ９
地 图 空 间认 知 过 程 的 理 论 阐 释
收稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ６ — ２ ７ 基 金项 目 ：国家 自然 科学 基金项 目 （ ４ ０ ８ ７ １ ２ ５ ０ ） ；广 西北 部湾 重大基 础 专项 （ ２ ０ １ １ Ｇ Ｘ Ｎ Ｓ Ｆ Ｅ ０ １ ８ ０ ０ ３ ） 作者 简 介 ：钟 业勋 （ １ ９ ３ ９ 一） ，男 ，教 授 ，研 究方 向 ：地 图学理论 研究 ，ｇ ｘ ｚ ｙ ｘ ｕ ｎ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ。
是 指带 有地 理坐 标 即经 纬 网 的数据 ，包 知模 式 ；安 敏 等 从 地 图 学 史 的 角 度 ，提 出 了符 空 间数据 ，
号、 注记 和空 间拓扑关 系在 地 图发展 变化 中的不变 括 资源 、 环 境 、经济 和社会 等 领域 一 切带 有 地理 坐
性观 点 ， 认 为这 ３种要 素构 成 了地 图空 间关 系认 知 标 的数据 。地 学空 间数 据 占数据 总量 的 ８ ０ ％左 右 ， 的基本 元 素 。虚 拟空 间作为 地 图 的扩展 和 延 伸 ， 更 是 主要 的数 据 类 型 。如何 从 海 量 的空 间 数 据 中 突显 和强 化 了其 在 空 间认 知 中 的重 要 性 和 不 可 替 挖掘 和提 取对 制 图有用 的地 学空 间信息 ，是测绘 科 代 的作 用 。随 着 “ 数字地球” 概 念 的 提 出 和 深 入 学 的任务 。
映 射关系 ，地 图可视化 的核 心地 位及其 派生 的重 要制 图规则 ，地 图符 号 中相 似元 素 的普遍 性及 其 认识 论 价值 ，人类 视 图形知 觉 的特点 和地 图表示 的优势 ，地 图空 间认 知 的心理 学 过程 等 ，对地 图空 间认 知 过 程给 出了系统 而科学 合理 的理论 阐释 。 关 键词 ：地 图空 间认知 ；地 学空 间信息 ；地 图可视 化 ；地 图概 括 ；相 似元 素 ；图形知 觉 ；认 知结构 中图分 类号 ：Ｐ ２ ８ 文 献标志 码 ：Ａ
０ 引 言
研究 ， 认知科学理论 已被公认是地球空间信息科学
基 础理 论 的重 要 组 成 部 分 。捷 克 地 图学 家 柯 拉
地 图是 人们 认识 客观 世界 的 中介 和桥 梁 。由于 斯 尼 （ Ａ Ｋ ｏ ｌ ａ ｃ ｎ ｙ ）提 出 的地 图信 息 传递 模 型 ，已 把 地 图信 息经 过 了制 图者 的精 心 选 择 、概括 和浓 缩 ， 地 理环 境 、 制 图者 、 地 图、 用 图者 纳 入一 个 传输 系 可 把复 杂 的空 间压缩 为二维 的简 单关 系 ， 从 而成 为 统 中 Ｊ 。地 图 空 间 认 知 作 为 一 个 系 统 ，涉 及 拓 扑 人 们获 得 空间认 知 的重 要工 具 。地 图空 间认 知本质 学 、地 图信 息 论 、符 号 学 、认 知 心 理 学 多 学 科 领
１ 地 图符 号 生成 的拓 扑 学 原 理 确 保
地学空 间信息 （ ｇ ｅ ｏ — ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ）是制
通讯 作者 ：胡 宝清 ，男 ，博士 ，教授 ，ｈ ｂ ｑ １ ２ ３ ０ ＠ｓ ｉ ｎ ａ ． ｏ ｍ。 引文 格式 ：钟业 勋 ，胡宝 清．地 图空 间认 知过程 的理 论 阐释 ［ Ｊ ］ ．桂林 理工 大学学 报 ， ２ ０ １ ３ ，３ ３（ ２ ） ： ３ ０ ７ — ３ １ ｌ
等作 了详细 的论述 ； 鲁学军 等 从不 同空间模型 了地 图符号与指代对象 的一一对应 性
理学 的有 关研 究 成 果 ，提 出 了包 括 空 间特 征 感 知 、 作地 图的依 据 和信 息来 源 。它 是地 学 空 间数 据
空 间对象 认 知 和 空 间格 局 认 知 ３个 层 次 的空 间认 （ ｇ ｅ ｏ — ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ） 中 有 意 义 的 数 据 集 。所 谓 地 学
桂
林
理
工
大
学
学
报
２ ０ １ ３ 正
经线和纬线是地理坐标 的偏序集 ，经纬线 网
第３ ３卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 ５月
桂 林 理 工
大 学 学 报
Ｖ ｏ Ｌ ３ ３ Ｎｏ ． ２ Ｍａ ｙ ２ ０ １ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｕ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
钟 业勋 ，胡宝清
（ １ ． 广 西师 范学 院 北部 湾环 境演 变与 资源利 用省 部共 建教 育部重 点 实验室 ；ｂ ． 资 源与 环境科 学学 院 ，南 宁 ５ ３ ０ ０ ０ １ ；
２ ． 广 西测绘 地理 信息 局 ，南 宁 ５ ３ ０ ０ ２ ３ ）
摘
要 ：地 图空 间认知 过程 本质 上是一 个信 息变 换过程 。探讨 了从地 学 空间 信息 到地 图符号 的双 一 一
上是一个信息变换过程。 不 同的学者从各 自的专业 域 ， 各 学科 彼此 之 间具有图空 间认知 的相 关 问题 已有较 深入 的研 论 文 尚不多见 。有鉴 于此 ， 笔 者试 图作 一尝试 。
究。张本昀等 对地图认知过程经历的感知觉 、 心
文章 编号 ：１ ６ ７ ４ — ９ ０ ５ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ３ ０ ７ — ０ ． ５
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４— ９ ０ ５ ７ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ １ ９
地 图 空 间认 知 过 程 的 理 论 阐 释
收稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ６ — ２ ７ 基 金项 目 ：国家 自然 科学 基金项 目 （ ４ ０ ８ ７ １ ２ ５ ０ ） ；广 西北 部湾 重大基 础 专项 （ ２ ０ １ １ Ｇ Ｘ Ｎ Ｓ Ｆ Ｅ ０ １ ８ ０ ０ ３ ） 作者 简 介 ：钟 业勋 （ １ ９ ３ ９ 一） ，男 ，教 授 ，研 究方 向 ：地 图学理论 研究 ，ｇ ｘ ｚ ｙ ｘ ｕ ｎ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ。
是 指带 有地 理坐 标 即经 纬 网 的数据 ，包 知模 式 ；安 敏 等 从 地 图 学 史 的 角 度 ，提 出 了符 空 间数据 ，
号、 注记 和空 间拓扑关 系在 地 图发展 变化 中的不变 括 资源 、 环 境 、经济 和社会 等 领域 一 切带 有 地理 坐
性观 点 ， 认 为这 ３种要 素构 成 了地 图空 间关 系认 知 标 的数据 。地 学空 间数 据 占数据 总量 的 ８ ０ ％左 右 ， 的基本 元 素 。虚 拟空 间作为 地 图 的扩展 和 延 伸 ， 更 是 主要 的数 据 类 型 。如何 从 海 量 的空 间 数 据 中 突显 和强 化 了其 在 空 间认 知 中 的重 要 性 和 不 可 替 挖掘 和提 取对 制 图有用 的地 学空 间信息 ，是测绘 科 代 的作 用 。随 着 “ 数字地球” 概 念 的 提 出 和 深 入 学 的任务 。
映 射关系 ，地 图可视化 的核 心地 位及其 派生 的重 要制 图规则 ，地 图符 号 中相 似元 素 的普遍 性及 其 认识 论 价值 ，人类 视 图形知 觉 的特点 和地 图表示 的优势 ，地 图空 间认 知 的心理 学 过程 等 ，对地 图空 间认 知 过 程给 出了系统 而科学 合理 的理论 阐释 。 关 键词 ：地 图空 间认知 ；地 学空 间信息 ；地 图可视 化 ；地 图概 括 ；相 似元 素 ；图形知 觉 ；认 知结构 中图分 类号 ：Ｐ ２ ８ 文 献标志 码 ：Ａ
０ 引 言
研究 ， 认知科学理论 已被公认是地球空间信息科学
基 础理 论 的重 要 组 成 部 分 。捷 克 地 图学 家 柯 拉
地 图是 人们 认识 客观 世界 的 中介 和桥 梁 。由于 斯 尼 （ Ａ Ｋ ｏ ｌ ａ ｃ ｎ ｙ ）提 出 的地 图信 息 传递 模 型 ，已 把 地 图信 息经 过 了制 图者 的精 心 选 择 、概括 和浓 缩 ， 地 理环 境 、 制 图者 、 地 图、 用 图者 纳 入一 个 传输 系 可 把复 杂 的空 间压缩 为二维 的简 单关 系 ， 从 而成 为 统 中 Ｊ 。地 图 空 间 认 知 作 为 一 个 系 统 ，涉 及 拓 扑 人 们获 得 空间认 知 的重 要工 具 。地 图空 间认 知本质 学 、地 图信 息 论 、符 号 学 、认 知 心 理 学 多 学 科 领