本書以遴選并通過嚴格審稿的15篇學術論文組成,討論了空間計算、空間關系形式描述、空間關系推理、導航與空間認知、地理空間認知與語義等方面的科學問題,是地理空間認知與語言學方面的集成之作。所選論文具有非常高的學術質(zhì)量,具有一定的學術深度和學術前沿性,是從事空間認知、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,同時也可供相關的科技工作者參考。
認知和語言學是地理信息科學研究中一個獨特的視角。本書作為地理空間的認知和語言學方向二十周年紀念會的論文集,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)邦理工大學地圖學與地理信息學院教授,加利福尼亞大學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GIS、基于位置的服務(LBS)、地理空間服務的認知工效、移動眼跟蹤輔助的決策支持評估、基于GIS的可再生資源分析、空間認知和尋路、時間地理學等。e-mail: mraubal@ethz.ch。
David M. Mark:紐約州立大學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家,也是水牛城國家科學基金會資助的IGERT博士項目主任。他的當前主要研究興趣在人類空間認知和語言方面。e-mail: dmark@buffalo.edu。
Andrew U.Frank,就職于維也納大學地理信息研究所。e-mail: frank@geoinfo.tuwien.ac.at。
譯者:賈奮勵,解放軍信息工程大學地理空間信息學院教師,長期從事空間可視化等相關領域的研究工作。
目 錄
地理空間的認知與語言學研究進展:拉斯納瓦斯的那時和現(xiàn)在 ............1
空間計算:空間結構如何代替計算的作用............22
空間概念“鄰近”“附近”“遠離”和“遙遠”的認知發(fā)展 ............40
從指南針和地圖到山脈和地區(qū):地理認知范疇化的實驗結果............95
地標在導航服務中的應用前景與挑戰(zhàn)............75
面向國家公園不同季節(jié)尋路的地標以及徒步本體 ............90
交流中場所的重要性............110
多對多移動地圖................129
地理信息語義中的認知和語言學思想.................144
地形要素語義中的空間關系謂詞...............158
EgenhoferCohn假說或拓撲相對論............178
拓撲邏輯20年 ............198
類關系推理綜述............214
為事件的時空協(xié)調(diào)創(chuàng)造顯著性感知的動畫展示............233
用于戲劇、新媒體裝置與表演藝術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,一個名為“地理空間的認知和語言學方向”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 段,9名當時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前的研究現(xiàn)狀等議題,并對地理空間的認知 和語言學方向的未來研究進行了思考。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知、空間推理和空間計算,但想要歸納空間問題解決方 案的類型仍經(jīng)常失敗。全部辦法產(chǎn)生不同復雜度的結果: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”“這可能是多個解決方案之一” “這是所有的解決方案”或“無解”。 為什么一個問題如此復雜?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, 空間結構解決方案的結果更容易察覺,很明顯不需要證明(最重要的是,認知與常 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?這是一個古老的爭論,只有上升到思維 對幾何形狀構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行的方位詞認知發(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,其研究結果也僅涉及一 種空間環(huán)境下的空間關系,缺乏除兒童之外的其他人群對空間概念認知發(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 間的關系。與此相對應,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模型空間中。本 文重點描述了本項研究的其中一方面,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)、“遠離”(away) 和“遙遠”(far)。結果表明,空間環(huán)境影響著人們對方位詞的理解。