本書以遴選并通過嚴(yán)格審稿的15篇學(xué)術(shù)論文組成,討論了空間計(jì)算、空間關(guān)系形式描述、空間關(guān)系推理、導(dǎo)航與空間認(rèn)知、地理空間認(rèn)知與語義等方面的科學(xué)問題,是地理空間認(rèn)知與語言學(xué)方面的集成之作。所選論文具有非常高的學(xué)術(shù)質(zhì)量,具有一定的學(xué)術(shù)深度和學(xué)術(shù)前沿性,是從事空間認(rèn)知、地圖語言方面研究人員的重要參考書目。
本書可供高等院校地理、測繪、環(huán)境、地理信息系統(tǒng)等專業(yè)本科生和研究生使用,同時(shí)也可供相關(guān)的科技工作者參考。
認(rèn)知和語言學(xué)是地理信息科學(xué)研究中一個(gè)獨(dú)特的視角。本書作為地理空間的認(rèn)知和語言學(xué)方向二十周年紀(jì)念會的論文集,提煉了以往有趣且高質(zhì)量的研究文章,為讀者展現(xiàn)了這一領(lǐng)域過去的研究成果及現(xiàn)狀,并展望了未來。
Martin Raubal:蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)地圖學(xué)與地理信息學(xué)院教授,加利福尼亞大學(xué)圣塔巴巴拉分校地理系客座教授。他的主要研究興趣包括移動(dòng)GIS、基于位置的服務(wù)(LBS)、地理空間服務(wù)的認(rèn)知工效、移動(dòng)眼跟蹤輔助的決策支持評估、基于GIS的可再生資源分析、空間認(rèn)知和尋路、時(shí)間地理學(xué)等。e-mail: mraubal@ethz.ch。
David M. Mark:紐約州立大學(xué)水牛城分校地理系杰出教授。他是自NCGIA成立以來一直位于該中心的科學(xué)家,也是水牛城國家科學(xué)基金會資助的IGERT博士項(xiàng)目主任。他的當(dāng)前主要研究興趣在人類空間認(rèn)知和語言方面。e-mail: dmark@buffalo.edu。
Andrew U.Frank,就職于維也納大學(xué)地理信息研究所。e-mail: frank@geoinfo.tuwien.ac.at。
譯者:賈奮勵(lì),解放軍信息工程大學(xué)地理空間信息學(xué)院教師,長期從事空間可視化等相關(guān)領(lǐng)域的研究工作。
目 錄
地理空間的認(rèn)知與語言學(xué)研究進(jìn)展:拉斯納瓦斯的那時(shí)和現(xiàn)在 ............1
空間計(jì)算:空間結(jié)構(gòu)如何代替計(jì)算的作用............22
空間概念“鄰近”“附近”“遠(yuǎn)離”和“遙遠(yuǎn)”的認(rèn)知發(fā)展 ............40
從指南針和地圖到山脈和地區(qū):地理認(rèn)知范疇化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果............95
地標(biāo)在導(dǎo)航服務(wù)中的應(yīng)用前景與挑戰(zhàn)............75
面向國家公園不同季節(jié)尋路的地標(biāo)以及徒步本體 ............90
交流中場所的重要性............110
多對多移動(dòng)地圖................129
地理信息語義中的認(rèn)知和語言學(xué)思想.................144
地形要素語義中的空間關(guān)系謂詞...............158
EgenhoferCohn假說或拓?fù)湎鄬φ?...........178
拓?fù)溥壿嫞玻澳?............198
類關(guān)系推理綜述............214
為事件的時(shí)空協(xié)調(diào)創(chuàng)造顯著性感知的動(dòng)畫展示............233
用于戲劇、新媒體裝置與表演藝術(shù)的感知空間探索與推理............244
主要作者簡歷............258
主要作者及通信方式............264
1990年7月,一個(gè)名為“地理空間的認(rèn)知和語言學(xué)方向”的北大西洋公約組織 (NorthAtlanticTreatyOrganization,NATO)(簡稱北約)高級研修班在西班牙阿維拉 省拉斯納瓦斯德爾馬克斯市的馬加利亞(Magalia)城堡舉行。20年后的相同時(shí) 段,9名當(dāng)時(shí)參加高級研修班的人員在馬加利亞城堡再聚首,與其他21名專家一 起討論早期會議的影響及這一主題當(dāng)前的研究現(xiàn)狀等議題,并對地理空間的認(rèn)知 和語言學(xué)方向的未來研究進(jìn)行了思考。20年后討論的廣度表明,該主題仍充滿 活力。
雖然本文討論了空間認(rèn)知、空間推理和空間計(jì)算,但想要?dú)w納空間問題解決方 案的類型仍經(jīng)常失敗。全部辦法產(chǎn)生不同復(fù)雜度的結(jié)果:一些方法僅能為空間問 題提供解決方案,另外一些方法則提供某種附帶解釋的解決方案或者替代性的解 決方案。附帶的解釋可能是“這是唯一的解決方案”“這可能是多個(gè)解決方案之一” “這是所有的解決方案”或“無解”。 為什么一個(gè)問題如此復(fù)雜?對于高度抽象、形式化方法而言,解決方案的質(zhì)量 是不明顯的。形式化的證明或解釋可以說明這一解決方案的類型。更具體的是, 空間結(jié)構(gòu)解決方案的結(jié)果更容易察覺,很明顯不需要證明(最重要的是,認(rèn)知與常 識推理可以在沒有形式化證明的情況下執(zhí)行)。另外,人們是否能確定找到了最好 的解決方案、唯一的方案或是所有的方案?這是一個(gè)古老的爭論,只有上升到思維 對幾何形狀構(gòu)建的有效性這一討論上,才能找到解決方案或證明其正確性。
在先前對于以英語為母語的人群進(jìn)行的方位詞認(rèn)知發(fā)展研究中, 所研究的空間概念諸如“在……之內(nèi)”(in)、“在……上面”(on)、“在……之 間”(between)、“在……之上”(over)和“與……相交叉”(across)等,研究對象 主要集中在幼兒對相關(guān)的少數(shù)方位詞的理解上,且僅限于小尺度空間。這 些研究對于方位詞的理解所提供的見解非常有限,其研究結(jié)果也僅涉及一 種空間環(huán)境下的空間關(guān)系,缺乏除兒童之外的其他人群對空間概念認(rèn)知發(fā) 展的數(shù)據(jù)。因此,這些研究沒有充分解釋空間發(fā)展理論與空間概念理解之 間的關(guān)系。與此相對應(yīng),本文研究了桌面布局和大模型空間兩種空間環(huán)境 下方位詞的使用。選擇兒童(3、4、5、7、9歲年齡段)和成人(控制組)作為被 試對象,讓其根據(jù)各種不同指令,將物體放置在其中一個(gè)模型空間中。本 文重點(diǎn)描述了本項(xiàng)研究的其中一方面,即具有距離暗示的方位詞,著重探 究了兩種空間環(huán)境下的方位詞“鄰近”(next)、“附近”(near)、“遠(yuǎn)離”(away) 和“遙遠(yuǎn)”(far)。結(jié)果表明,空間環(huán)境影響著人們對方位詞的理解。