2.2　个性化地图认知机理的研究内容

对个性化地图认知机理进行研究，首先要明确其研究对象、研究范畴和关键问题。

2.2.1　研究对象

机理是事物变化的理由与道理，是为实现某一特定功能，在一定的系统结构中各要素的内在工作方式，以及诸要素在一定环境条件下相互联系、相互作用的运行规则和道理［171］。

本书中，个性化地图认知机理的研究对象包括符号、色彩、布局、工具等电子地图上的所有要素，以及对其认知和使用构成影响的用户、载体、时间、位置、光线等因素。通过了解个性化地图认知因素的构成和权重，本书逐步建立了地图适合度量化评估模型，确定了地图与用户、环境的个性化匹配规则，分析了在地图认知过程中自下而上、自上而下的信息加工范式的相互联系和相互作用；通过眼动手段表征了个性化地图的认知差异及动态过程，获取了个性化地图的认知规律。认知机理是个性化地图研究的瓶颈与核心内容，将地图个性化与可视化紧密联系在一起。

2.2.2　研究范畴

个性化地图认知机理的研究范畴涵盖了理论、方法、技术和应用等问题，具体如下。

（1）个性化地图的基本理论研究。包括个性化地图的概念、分类、特点等；在文献分析、问卷调查和眼动实验的基础上，总结归纳个性化地图的设计知识和原则，为个性化地图可视化提供理论指导。

（2）个性化地图认知机理理论研究。包括：认知机理的研究对象、研究范畴、关键问题；相关的地图设计理论、地图感受理论、地图信息传输理论、地图空间认知理论、认知心理学相关理论等基础理论；理解个性化地图的认知过程、模式识别范式；特征分析理论、模板匹配理论（Template Matching Theory）和原型匹配理论（Prototype Matching Theory）及其与情境效应、期望效应在地图学中的应用；研究个性化地图认知因素、用户分类、认知适合度评估方法、认知差异的理论解释、认知过程的分解方法等。

（3）个性化地图认知的实验方法研究。包括问卷与眼动实验的设计与实施、素材制作、实验流程、信度与效度检验、数据分析方法等；了解眼动指标的意义，眼动研究的地图学作用，眼动实验的特点和优势；分析眼动-认知表征关系，基于认知心理学理论对结果进行讨论；运用热点图、视线轨迹图等可视化图形将地图认知差异和过程可视化；通过以眼动实验法为主，以问卷调查法、出声思维法、德尔菲法、焦点组访谈法为辅的联合实验方法，获取个性化地图认知结论。

（4）个性化地图认知效果的评估计算方法研究。包括地图要素重要性排序、问卷及眼动数据的统计、地图要素与认知影响因素匹配程度的判定、基于权重计算的地图认知适合度评估等。

（5）个性化地图的评价验证方法研究。包括地图认知影响因素初始模型的问卷分析验证，地图认知适合度评估方法的眼动验证，眼动实验与问卷调查结论的交叉互证，个性化地图认知机理相关理论、方法、实验的系统验证，试验系统应用效果的实验验证等。

（6）应用方法与技术实现研究。设计并开发个性化地图可视化试验系统，验证个性化地图可视化设计原则的应用方法，包括模板库的设计、模板的组合，以及用户模型、地图模板、地图原型的动态更新机制等。

2.2.3　关键问题

在个性化地图认知机理研究中，需要明确以下几个关键问题。

（1）地图认知适合度评估模型的建立及权重确定。个性化地图及其影响因素都具有复合性、复杂性、多维性等特点。目前的技术水平还不能做到完全自适应，也就是智能化、自动化地为用户提供最满足个性化需要的地图，因此需要对基于认知特点的地图适合度进行评估。要建立地图认知适合度评估模型，不仅要明确影响个性化地图认知效果的影响因素有哪些，还要明确在用户看来，地图要素是如何分类的，它们的重要程度如何；每种地图要素的设计受哪些主观和客观因素的影响，以及如何将地图要素组合成地图整体等问题。

（2）地图认知因素综合分析、认知过程与认知差异的实时监控。在心理学的研究结论中，认知由觉察、注意、辨别、识别、解译、记忆、确认等一系列复杂环节构成。那么，个性化地图的认知过程分为哪几个阶段？每个认知阶段分别受哪些因素的影响，它们之间有什么关系，如何同时发生作用？采用什么方法能够将隐式的认知过程客观、实时、显式地表达出来？用什么描述和表征手段使其“可视”？这种实验方法的优势在哪里，如何弥补它的不足？

（3）眼动实验的量化分析及交叉互证。眼动实验法在个性化地图认知机理研究中的应用范例尚少，国内更未见相关研究。因此，需要解决的问题有：个性化地图的研究能否借鉴心理学中比较成熟的阅读、图片个性化眼动研究经验？个性化地图有什么特殊性？眼动指标的地图学意义是什么？眼动指标能否指示地图认知中的个性化差异？个性化地图眼动实验的结果说明了什么，如何进行量化分析？眼动实验法与问卷调查法等其他方法的结论是否一致，哪个更加正确，为什么？