地图空间认知与地图设计

地图空间认知的思维构成了地图空间认知的高级阶段。地图空间认知的思维提供关于现实世界客观事物的本质特性和空间关系的知识，在地图空间认知过程中实现着“从现象到本质”的转化，它是对现实世界的非直接的、经过复杂中介——心像地图的反映，是在心像地图及其存储记忆的基础上进行的。地图空间认知思维的最显著的特性是概括性和间接性。

在地图设计和编制过程中，地图编辑首先根据各种资料来认识地理环境，再根据地图的用途和要求，构思表示方法、地图内容、制图工艺等，形成新编地图在地图作者头脑中的多种印象的未来地图，即心像地图。经过比较、试验、修改的过程，形成地图的设计方案。地图制图的目标，就是制作出能够与客观实际最为接近的心像地图的地图。

在这个过程中，“心像地图”的准确建立是非常重要的，它需要地图设计者将制图区域中的事物与现象的空间位置、相互关系、属性特征等信息进行加工处理，并客观、真实地映射在头脑中或者绘出来，这取决于地图设计者的空间认知能力。

由于空间认知能力不同，不同的地图设计者建立的“心像地图”是不一样的，因而设计出来的地图也多种多样。有些地图很容易被人阅读和理解，并从中获得所需信息；有些地图杂乱无层次，很难阅读。这取决于两方面，一方面是地图设计者能否用自身的认知能力和思维能力，将客观存在用“地图语言”描述出来；另一方面取决于用图者能否很好地解译“地图语言”，来获得关于空间各种事物之间的关系。要解决这个问题，就要了解地图的空间认知特点和规律；运用认知科学的理论和方法，探索地图学专家在地图设计制作中的思维方式，研究地图制图专家的知识总结和知识表示；要把人和地图作为一体来研究，研究地图使用者的认知思维方法和认知习惯，增强地图信息传输效果。(https://www.daowen.com)

在传统地图设计中，地图设计过程中的许多问题，例如地图表示方法的选择、地图符号设计、地图色彩设计、地图图面效果设计等是凭借地图设计者自身所掌握的专业知识、经验和综合判断能力来解决的，而人们对自己在地图设计与制作过程中的思维和行为并不十分清楚。电子地图空间认知的核心内容是从不同的电子地图上建立心像地图的过程及不同空间认知能力的用户在使用电子地图时的思维过程、认知策略的研究。针对一些非结构化的对象和现象，通过知识推理而得到新的结论、空间格局、地理界线等，将这些结论反映到地图上，就是空间认知的知识制图。数字地图环境下的地图设计，目标是建立地图设计专家系统。这就需要了解大脑的空间认知机制是什么，地图设计及应用过程中所运用的知识和思维过程是什么，人脑是怎样加工环境信息的，这就是地图设计自动化，只有以地理空间信息加工理论为基础的地图空间认知科学才能解决这个难题。

地图空间认知理论描述了地图设计者在使用地图和设计地图时的思维过程，为地理信息的形式化和知识化表达提供了理论基础。对地图设计者来说，有良好的空间认知能力，才有可能设计出最符合人们认识环境的规律、读图效果最好的地图。地图设计者要提供一种便利，使地图使用者的空间认知能力充分发挥出来。对地图使用者来说，必须具备良好的空间认知能力，才能把平面地图上的空间信息转化为三维地理空间。

地图设计的过程是一种创造性的思维过程，涉及问题较广，地图设计者应具备很强的空间认知能力、丰富的经验、有较广博的地理学知识、有较高的文化与艺术素养、精通地图学的基本理论与技术方法，才有可能设计出优秀地图。其中空间认知能力是地图设计者的一种职业素养，是在长期地图编制工作中形成的，这种能力可以通过学习和实践而提高，从而提高地图设计的水平。

地图空间认知理论的指导意义在于，它可以帮助我们理解人类怎样利用地图描述空间信息，以及地图设计制作的思维过程。有了认知科学的指导，信息向知识的转变才能由盲目走向自觉，由经验走向科学，利用计算机智能化设计制作地图的梦想才有可能实现。