地图空间认知的数学基础.docx
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2022-07-09
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摘要：地图作为人类认知客观世界的重要工具，它的出现和发展极大提升了人们获取地理空间知识的效
率。地图设计、虚拟地理环境、地理信息系统及新型智能化地图的研究都离不开地图空间认知理论的指
导。本文提出地图空间认知应基于数学基础进行研究的观点，并对多种地图空间认知数学模型进行归纳和
总结，为地图空间认知研究提供了新视角。
关键词：地图空间认知 数学基础 认知计算
On the mathematical basis of map spatial cognition
Abstract: As an important method of human spatial cognition, the emergence and development of map
greatly improved the efficiency when people acquire spatial knowledge. The theory of map spatial
cognition has made a series of achievements in map design, virtual geographic environment,
geographic information system and new intelligent maps research. It is proposed that the research of
map spatial cognition should be based on mathematical basis. This paper also clarifies and summarizes
the mathematical foundation of map spatial cognition in cartography development providing a new
perspective for the research of map spatial cognition.
Key words: map spatial cognition mathematical basis cognitive computation
空间认知作为人类智能的重要组成部分，是人类大脑的核心能力之一。在漫长的人类进化过程中，
人的空间认知能力不断得到提升和加强。地图作为人类学习和观察现实世界的一种工具，极大增强了人们
对空间环境的感知效果。基于此，高俊院士提出了“地图是人类空间认知工具”这一著名论断 ，地图空间
[1]
认知理论也成为地图学与地理信息系统学科的重要基础理论。但是从数学的角度对地图空间认知理论进行
的研究还较少，现有成果大多以概念、框架、流程等定性描述为主，缺少强有力数学理论支撑的地图空间
认知理论，面对蓬勃发展的地图学已经显得力不从心，急需建立体系化的数学模型从而更好地支撑地图学
科的深入发展。随着大数据、知识图谱和认知计算等技术的兴起，人类社会对时空信息的需求日益多样
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