不同形式電子地圖的空間定位效率的比較研究.pdf

1、空間物體定位和物體搜索對(duì)人類的生存和日常生活非常重要,地圖在幫助人們進(jìn)行空間定位方面起著極其重要的參照作用。近年來(lái),由于電子技術(shù)的快速發(fā)展,出現(xiàn)了越來(lái)越多的電子導(dǎo)航系統(tǒng)。究竟什么樣的地圖更適合于引導(dǎo)人們進(jìn)行空間定位和物體搜索,這是當(dāng)前地圖空間認(rèn)知領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本研究在仔細(xì)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上,通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)不同形式電子地圖的空間定位效率進(jìn)行比較,目的在于為優(yōu)化電子地圖的設(shè)計(jì)提供工程心理學(xué)依據(jù)。共做了三個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)(一)電子地圖空

2、間定位中的心理旋轉(zhuǎn)效應(yīng)；實(shí)驗(yàn)(二)電子地圖導(dǎo)航方式對(duì)空間定位的影響；實(shí)驗(yàn)(三)電子地圖顯示格式和地圖上顯示的信息量對(duì)空間定位的影響。 實(shí)驗(yàn)一采用2因素被試內(nèi)設(shè)計(jì),自變量為地圖維度和運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)向的角度。地圖維度分3種：空白、二維地圖、三維地圖；運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)向的角度分7種：0°、60°、120°、180°、240°、300°、360°。因變量為被試在運(yùn)動(dòng)物體發(fā)生轉(zhuǎn)向后,判斷目標(biāo)物與運(yùn)動(dòng)物體之間方位關(guān)系的反應(yīng)時(shí)。 實(shí)驗(yàn)二采用2因

3、素被試內(nèi)設(shè)計(jì),自變量為地圖的導(dǎo)航方式和運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)向。地圖的導(dǎo)航方式分3種：二維北向上(地圖固定)、二維車頭向上(地圖旋轉(zhuǎn))、三維車頭向上(地圖旋轉(zhuǎn));運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)向分2種：左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。因變量為被試在運(yùn)動(dòng)物體發(fā)生轉(zhuǎn)向后,判斷目標(biāo)物與運(yùn)動(dòng)物體之方位關(guān)系的反應(yīng)時(shí)。 實(shí)驗(yàn)三采用多因素被試內(nèi)設(shè)計(jì),自變量為電子地圖顯示格式、地圖上顯示的信息量和運(yùn)動(dòng)物體到達(dá)地圖中心交叉路口時(shí)發(fā)生的轉(zhuǎn)向。電子地圖顯示格式分三種：2D,3D高視角(3D-75°)

4、和3D低視角(3D-15°)。地圖上顯示的信息量以呈現(xiàn)的建筑物數(shù)量來(lái)表示,分低信息量和高信息量?jī)煞N。運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)向分左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)兩種。因變量為被試在運(yùn)動(dòng)物體發(fā)生轉(zhuǎn)向后,判斷目標(biāo)物與運(yùn)動(dòng)物體之方位關(guān)系的反應(yīng)時(shí)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 1、在利用電子地圖進(jìn)行的空間定位中存在著心理旋轉(zhuǎn)效應(yīng)。運(yùn)動(dòng)物體作180°轉(zhuǎn)向時(shí),判斷目標(biāo)方位的反應(yīng)時(shí)間最大,在運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)角為0°-180°范圍內(nèi),反應(yīng)時(shí)間隨轉(zhuǎn)角加大而增大,而在運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)角為180

5、°-360°范圍內(nèi),反應(yīng)時(shí)間隨轉(zhuǎn)角加大而減小,提示心理旋轉(zhuǎn)可選擇順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行,且以180°為界,心理旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間的變化曲線呈對(duì)稱。 2、電子地圖導(dǎo)航方式對(duì)空間方位判斷有顯著影響。相比之下,在采用二維旋轉(zhuǎn)地圖的導(dǎo)航方式時(shí),判斷目標(biāo)方位的反應(yīng)時(shí)間最小,其次為三維旋轉(zhuǎn)地圖,而在采用二維固定地圖的導(dǎo)航方式時(shí),判斷目標(biāo)方位的反應(yīng)時(shí)間最大。 3、電子地圖的顯示格式對(duì)空間方位判斷存在十分顯著的影響。相比之下,采用2D顯示格式的地圖時(shí)