地图空间认知的眼动研究

论文摘要

平面地图是地理空间的抽象表现形式,卫星地图则是能表达真实鸟瞰空间分布的影像地图。本研究从Googel map中截取校园局部范围的平面地图和卫星地图,制作成两类形式的地图实验材料,并采用眼动追踪技术,研究了空间能力和地图形式对基于地图的地理空间认知的影响。研究包括两个实验：实验一要求被试在学习平面地图和卫星地图后,完成在空间方位不变情况下的简单定位任务；实验二要求被试在学习平面地图和卫星地图后,完成在空间方位改变情况下的复杂定位任务。两个实验均采用2×2混合实验设计,自变量为空间能力(高、低)和地图形式(平面地图、卫星地图),因变量为定位正确率及注视时间、注视次数等相关眼动指标。结果显示：(1)在简单定位任务中,高空间能力组的定位正确率显著高于低空间能力组；平面地图与卫星地图定位正确率不存在显著差异。在定位总注视时间上,空间能力主效应显著,高空间能力组定位总注视时间显著低于低空间能力组；地图形式主效应不显著。在定位总注视次数上,空间能力、地图形式主效应均不显著。(2)在复杂定位任务中,高空间能力组的定位正确率显著高于低空间能力组；平面地图与卫星地图定位正确率不存在显著差异。在定位任务总注视时间、第一次到达目标兴趣区总注视时间、再定位总注视时间及信息区的总注视时间、注视次数、回视次数等眼动指标上,空间能力主效应均显著,高空间能力组的表现显著优于低空间能力组。在定位任务总注视时间、第一次到达目标兴趣区总注视时间及信息区的总注视时间、信息区总注视时间与定位总注视时间百分比等眼动指标上,地图形式主效应显著,被试学习完卫星地图后完成定位任务的表现好于学习完平面地图后完成定位任务的表现。在再定位总注视时间上,空间能力与地图形式交互效应显著,低空间能力组在卫星地图定位任务中所用再定位时间显著低于平面地图定位任务中所用再定位时间。综合实验研究结果及相关讨论,得出以下主要结论：(1)空间能力是基于地图的地理空间认知的重要影响因素,个体的空间能力水平越高,越能有效地借助于地图建构地理环境的“心理空间”。(2)不同类型地图对地理空间的不同表达模式会影响基于地图的地理空间认知过程。相对于平面地图来说,卫星地图对个体地理空间认知的促进效应更为明显。(3)卫星地图在帮助个体建构地理环境心理空间方面的优势,在低空间能力被试组表现尤为突出。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一部分 问题提出
• 1.1 研究选题的缘由
• 1.1.1 地理空间认知研究受到广泛重视
• 1.1.2 地图学新产品的开发对地图认知研究提出新要求
• 1.1.3 地图认知研究对于思维研究和地理教育的意义
• 1.2 国内外研究现状及趋势
• 1.2.1 空间认知能力的心理学研究
• 1.2.2 地图认知相关研究
• 1.3 研究框架及假设
• 1.4 基本方法
• 第二部分 空间能力和地图形式对简单定位任务影响的研究
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 被试取样
• 2.2.2 实验设计
• 2.2.3 实验仪器
• 2.2.4 实验材料
• 2.2.5 实验程序
• 2.2.6 实验数据处理
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 空间能力测验结果分析
• 2.3.2 行为指标分析
• 2.3.3 眼动指标分析
• 2.4 讨论
• 2.4.1 大学生空间能力性别差异的分析
• 2.4.2 空间能力对简单定位任务的影响
• 2.4.3 地图形式对简单定位任务的影响
• 第三部分 空间能力和地图形式对复杂定位任务影响的研究
• 3.1 研究目的
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 被试取样
• 3.2.2 实验设计
• 3.2.3 实验仪器和材料
• 3.2.4 实验程序
• 3.2.5 实验数据处理
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 行为指标分析
• 3.3.2 眼动指标分析
• 3.4 讨论
• 3.4.1 行为指标结果的讨论
• 3.4.2 眼动指标结果的讨论
• 第四部分 综合讨论与结论
• 4.1 对实验研究的综合讨论
• 4.1.1 空间能力对地图定位任务的影响
• 4.1.2 地图形式对定位任务的影响
• 4.1.3 与前人相关研究的比较探讨
• 4.1.4 研究的创新、不足与展望
• 4.2 总的结论
• 附录
• 参考文献