本书针对地图认知影响因素复杂、评估手段欠缺、实时监控困难等问题，将眼动追踪技术引入地理学研究范畴，将人脑中隐性的地图认知过程显性化表示出来，同时为个性化地图设计提供定性与定量依据，采用以问卷调查和眼动实验为主、多种实验手段联合互证的方法，来研究地图认知问题。 全书共7章，第1章、第2章分析国内外研究现状，构建理论框架与方法体系；第3章、第4章基于因子分析法建立个性化地图认知因素优化模型，基于方差分析建立个性化地图认知适合度线性加权量化模型；第5章提出个性化地图眼动实验多维域和眼动-认知表征模型，对地图要素与用户、环境因素的交互及叠加作用进行眼动实时监控；第6章给出应用实例；第7章对全书内容进行总结。

前言 在地球科学发展日新月异的今天，众包数据、位置服务、大众制图、泛在制图等新方法、新理念层出不穷。在地图普适化的同时，地图的用户需求、数据来源、设计方法、生产模式、显示介质、实现技术、服务程度等都在提倡个性化。但是，对个性化地图认知的理论框架、构成因素、评估方法、作用机制的研究，以及个性化地图的设计原则、设计实例等都还比较欠缺，亟须对个性化地图认知机理进行“揭秘”。眼动实验作为地图学理论研究的创新方法，能够为揭示地图认知过程客观、实时地提供定性和定量的依据，从而指导地图的个性化设计，但目前国内对个性化地图认知的眼动研究较少。因此，本书的研究具有理论价值和实际意义。 研究个性化地图的目的是将“最好的地图”转变为“最合适的地图”，来满足某种用户的特定需求，实现“3R”（Right User，Right Time，Right Place）甚至“多R”地图。个性化地图认知机理研究的目的是明确影响个性化地图认知效果的地图要素和影响因素，探寻地图与特定用户及环境的量化匹配规则，揭示地图的个性化认知差异，探索动态认知过程中多种因素的叠加、交互作用机制，并通过客观、实时的表征手段使个性化地图认知机理“可视”，为个性化地图设计提供依据。 本书以计算机屏幕上显示的个性化电子地图为例，采用以问卷调查和眼动实验为主、定性与定量相结合、多种实验手段联合互证的方法，系统地研究了与个性化地图认知相关的问题，以及眼动分析方法在地图认知中的作用。 全书共分为7章。 第1章、第2章是相关理论研究：第1章介绍了本书的研究背景，总结了相关理论、技术、方法的研究现状，并在现状分析的基础上指出了当前研究的不足；第2章建立了个性化地图认知研究的理论框架与方法体系。 第3章、第4章通过假定问题，基于问卷调查结果，探讨了个性化地图认知因素模型和认知适合度评估方法等与个性化地图认知相关的问题。第3章先提出了个性化地图认知因素初始模型；然后设计并发放了地图要素和影响因素的重要性问卷，基于因子分析法得出了个性化地图认知因素的实际分类；最后对初始模型进行了修正和优化，并获取了个性化地图匹配的指标权重，基于因子分析法建立了个性化地图认知因素优化模型。第4章先针对地图对用户个性化需求的满足程度，建立了定性的个性化地图适合度评估模型，设计并发放了选择差异性问卷，基于问卷样本聚类指定待匹配的用户目标聚类中心；然后通过方差分析法，由简到繁逐步解析地图要素的认知差异及地图要素模板对指定目标的个性化匹配关系；最后以匹配度 和公因子特征值 为权重，采用线性加权评估的方法，对个性化地图的认知适合度评估模型进行了量化。 第5章以两个眼动实验说明了眼动分析方法在地图认知中的应用，利用眼动追踪技术实时监控地图认知过程中各因素的叠加、交互、动态作用机制。先从理论上描述了个性化地图的认知过程，提出了个性化地图眼动实验多维域和眼动-认知表征模型；然后设计了适合度评估模型验证实验，通过眼动（行为）参数方差分析和热点图可视化分析，验证了个性化地图认知适合度评估方法的正确性；再以个性化地图符号类型为例，设计了地图要素与影响因素的双因素混合实验组，对个性化地图认知影响因素的叠加作用进行了细粒度分析，并且对地图要素与影响因素的交互作用进行了探索性研究；最后以专家和新手为例对地图个性化动态认知过程进行了实时监控和视线轨迹对比分析，基于认知心理学理论，对以上研究中自下而上与自上而下相结合范式的认知差异进行了理论解释，并将眼动实验与问卷调查、主观评价的结论进行对比，说明了眼动实验在客观、实时地提供定性和定量依据方面的优越性。 第6章、第7章是地图设计应用实例和总结：第6章提出了个性化地图的设计原则和设计流程，研发试验系统设计个性化地图实例并对其进行验证；第7章对全书内容进行了总结，提炼创新点，并对下一步的研究工作进行了展望。 本书内容涉及地理学、地图学、心理学、数学、医学、信息学等学科，采用以问卷调查和眼动实验为主、定性与定量相结合、理论与统计分析联合互证的实验方法。该方法使多学科、多技术、多方法交叉，具有理论价值。本书的研究揭示了地图设计要素、地图认知心理和个性化影响因素的对应关系，基于眼动实验对地图认知监控和个性化认知的研究，为地图可用性研究提供了定性和定量的依据，有助于突破地图学认知理论研究的瓶颈。本书提供的应用案例弥补了研究空白，对揭示地图思维过程和认知差异、探索人脑对地图的感受机制、指导地图产品的可视化表达与设计、提高地图可用性等方面都具有重要的理论意义和实用价值。多种实验方法的联合运用与交叉互证是本书的一个亮点，不仅丰富了地图学的实验手段，还对其他产品设计、用户体验、可用性评价、智能交互等领域的研究也具有借鉴作用。 目前出版的眼动追踪技术应用类图书涉及网站、体育、广告、文本阅读等领域，但极少涉及地理学应用内容，本书能够填补这一空缺；认知心理学和人机交互类图书注重一般认知心理学理论或人机交互技术研究内容，缺少对地理空间认知和交互手段的专业理解，而本书更具专业针对性；地图认知类图书没有关于眼动技术应用的具体案例指导，缺少量化分析和对认知过程的监控，本书对地图认知影响因素进行了细粒度分析，对问卷调查和眼动实验数据进行了定量分析，并且提供了可借鉴的实验案例。

第1章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 研究背景 4 1.3 国内外研究现状及分析 6 1.3.1 个性化地图认知理论研究现状 7 1.3.2 个性化地图实验方法研究现状 12 1.3.3 个性化地图服务技术研究现状 22 1.3.4 研究现状总体分析及存在的问题 25 第2章 个性化地图认知机理研究的理论框架与方法体系 28 2.1 个性化地图的概念、分类及特点 28 2.1.1 个性化地图的概念 29 2.1.2 个性化地图的分类 30 2.1.3 个性化地图的特点 31 2.2 个性化地图认知机理的研究内容 33 2.2.1 研究对象 33 2.2.2 研究范畴 33 2.2.3 关键问题 34 2.3 个性化地图认知机理研究的理论基础 35 2.3.1 相关基础理论框架 35 2.3.2 地图感受理论 36 2.3.3 地图信息传输理论 37 2.3.4 地图空间认知理论 38 2.3.5 认知心理学相关理论 39 2.4 个性化地图认知机理研究的实验及分析方法 42 2.4.1 问卷调查法 42 2.4.2 眼动实验法 43 2.4.3 多元统计分析法 49 2.5 本书的研究思路及研究步骤 51 2.6 个性化地图认知机理研究的理论框架和方法体系 53 2.7 本章小结 54 第3章 个性化地图认知因素简化与模型构建 55 3.1 地图认知因素分析相关理论 55 3.2 个性化地图认知因素初始模型的建立 56 3.2.1 个性化地图要素分析 57 3.2.2 其他影响因素分析 57 3.2.3 个性化地图认知因素初始模型 59 3.3 个性化地图认知因素初始模型的优化 60 3.3.1 问卷1设计与信度检验 60 3.3.2 认知因素的归类简化分析 61 3.3.3 个性化地图认知因素优化模型的构建 66 3.4 优化模型与初始模型的比较分析 68 3.4.1 用户与制图者对地图注记归类的心象差异 68 3.4.2 用户与制图者对地图色彩风格归类的心象差异 69 3.5 本章小结 70 第4章 个性化地图认知适合度的评估方法研究 71 4.1 地图认知效果评估相关理论 71 4.1.1 模板匹配理论 72 4.1.2 原型匹配理论 72 4.2 个性化地图认知适合度评估模型的建立 72 4.2.1 假设问题的提出 73 4.2.2 评估模型的构建 73 4.3 权重的获取及评估模型的量化 74 4.3.1 问卷2设计与信度检验 74 4.3.2 用户分类及匹配目标的选择 77 4.3.3 个性化地图方案对指标的权重计算 82 4.3.4 个性化地图方案对目标的权重计算 86 4.3.5 量化评估模型的建立 88 4.4 本章小结 88 第5章 个性化地图认知因素综合作用机制的眼动研究 89 5.1 个性化地图的认知过程研究 90 5.1.1 地图视觉认知过程介绍 90 5.1.2 个性化地图认知阶段分析 90 5.2 个性化地图眼动实验多维域和眼动-认知表征模型构建 91 5.2.1 个性化地图眼动实验多维域 91 5.2.2 认知域内的眼动-认知表征模型构建 93 5.3 个性化地图认知适合度评估结果的眼动实验验证 94 5.3.1 实验被试的判别选取 94 5.3.2 实验方法及过程 95 5.3.3 数据分析 97 5.3.4 结果讨论 102 5.3.5 结论及待解决问题 111 5.4 个性化地图认知因素综合作用的眼动实时监控 112 5.4.1 实验设计及解释 112 5.4.2 数据分析 114 5.4.3 实验结果汇总 118 5.4.4 个性化地图认知因素的叠加、交互作用分析 120 5.4.5 专家与新手动态认知过程的实时监控与对比分析 126 5.4.6 眼动实验法优越性的比较分析 128 5.5 本章小结 130 第6章 个性化地图设计原则及实例验证 132 6.1 基于认知机理的个性化地图设计原则 132 6.2 个性化地图设计流程及特点 137 6.2.1 个性化地图的设计和服务流程 137 6.2.2 与一般地图设计流程的不同特点 138 6.2.3 干预知识的来源 139 6.3 个性化地图要素模板设计 140 6.3.1 地图风格色彩模板库设计 140 6.3.2 地图符号注记模板库设计 141 6.3.3 地图布局工具模板库设计 143 6.3.4 多媒体模板库扩展 146 6.4 系统设计实例及效果评价 146 6.4.1 总体设计 146 6.4.2 功能框架 147 6.4.3 技术方案 148 6.4.4 设计实例 149 6.4.5 效果评价 151 6.5 本章小结 153 第7章 总结与展望 154 7.1 研究工作总结 154 7.1.1 本书完成的主要工作 155 7.1.2 本书的创新点 156 7.2 研究趋势展望 157 附录A 问卷1设计（部分） 159 附录B 问卷2设计（部分） 162 附录C 问卷2地图要素认知显著影响因素方差分析表 164 附录D 眼动实验1的被试判别分析过程 168 参考文献 179 后记 195