基于空间定位法的大尺度空间认知地图研究

张高军， 吴晋峰*， 曹晓仪

(1 陕西师范大学 旅游与环境学院； 2 科学技术处， 陕西 西安 710119)



基于空间定位法的大尺度空间认知地图研究

张高军1， 吴晋峰1*， 曹晓仪2

(1 陕西师范大学 旅游与环境学院； 2 科学技术处， 陕西 西安 710119)

摘要：将认知地图的研究范围扩展到大尺度空间，设计出空间定位法并分析了大尺度空间认知地图建构的首要节点类型、建构过程和模式。得出：大尺度空间认知地图的首要节点类型有籍贯地、常住地、首都、旅游地、籍贯地所在省份省会、邻近地、求学地、差旅地和特大城市等，而认知地图的建构通常从籍贯地或常住地开始，反映出这两类要素节点对人们具有的重要意义；建构过程有单核的螺纹式、多核的斑块式和无核的随机式(包括完全随机和不完全随机)三类，分别对应于“点线面”、“点块面”和“随机跳跃”的思维模式；认知地图的模式可分为哑铃状、块状和散点状三类。

关键词:空间定位法； 认知地图； 大尺度； 语义差异

空间认知是人文地理学研究的重要内容[1-2]，它是指内化的或认知的空间结构、实体和关系的知识与表征，是头脑中对外部空间的内在映像和重构[3]。早在1913年就出现了关于定向等空间认知研究的相关内容[4]，但直到1960年《The image of the city》[5]的出版，空间认知才逐渐成为地理学的研究热点。在行为地理学中，对空间认知的研究大致秉承着“空间认知-空间偏好-空间行为”的研究范式，最终会落在认知地图(cognitive map)之上[2]，用于描述人们关于某一局部环境的具有空间定位属性、动态性和三维性的综合意象[6]，它是个体规划自己行为的基础要素[3]，可用来解释个体的空间选择和决策制定[7-8]等。因此，认知地图受到地理学的格外关注。

在研究内容上，国内对认知地图的研究集中在认知地图的空间模式、对客观环境的理解、现实行为模式解析、空间分析等领域[9]；在研究方法上，认知地图主要包括手绘草图法[5]、多维标度法[10]、重构法[11-12]、距离估计法[13]等，这些方法各有所长，但都以其适用性为前提；在空间尺度上，已有关于认知地图的研究只是针对中小尺度空间，仅限于某个城市[14-16]、城镇[17]或历史街区[18]等，关于更大尺度空间的认知地图研究还少有涉及，而从学理上看，人们的认知地图会随着空间尺度的不同而存在显著差异[19]。面对人类生活其中的大尺度空间，认知地图的建构如何开始、其建构过程如何、最终模式怎样、认知地图的建构又是否具有某些普遍规律、与中小尺度认知地图相比较又有何异同等都值得探索。本文即以其为目标，试图拓展认知地图的研究。

1空间定位法

认知地图存在于头脑之中但却能够可视化处理，在此过程中存在一个隐性的转化阶段，即人们如何确定两点之间的距离。确定距离最常见的方式是人们语义中的距离，如“这地方离我们这里挺近的(挺远的)”“哇！这地方离我们这里太远了！”等，这种对距离的语义表述反映了人们对实际距离的感性认知。人们正是通过头脑加工各方信息之后形成认知距离，进而建构认知地图，也就是说，日常生活所用的“很近、近、远、很远、遥远”等词汇正是人们确定认知地图的一类距离标尺。

基于以上，本文设计了空间定位法，它由一个八等分的五圈十层同心圆实现，如图1所示。同心圆的圆心表示常住地， 由常住地向外构造5个依次放大的同心圆，分别对应日常生活中的“很近、近、远、很远、遥远”等感知距离标准，为增加区分度，相邻同心圆之间增加了一个参考标准(图中虚线)，如此，人们便可以常住地为中心、以感知距离为标准对不同地方给予不同判断，使用“很近、近、远、很远、遥远”等词汇予以表述。此外，空间定位法可以获取认知地图角度和方向数据，由常住地发射出八条直线分别对应东(E)、南(S)、西(W)、北(N)、东南(SE)、东北(NE)、西南(SW)、西北(NW)8个方位，它们能够最大限度帮助调查对象准确描绘认知地图。

图1　空间定位法示意图

2数据来源与处理

使用半结构化问卷调查方法收集数据。问卷由三部分组成：第一部分是人口学特征，第二部分由调查对象按顺序列出所有知道的地名，第三部分由调查对象将所列地名按照与常住地之间的距离和方向定位。整个定位过程除“常住地”外不含任何暗示性标志，从而能够在保证绘图质量的同时给予调查对象足够的自由[20]。本次研究目的在于寻找大尺度空间认知地图的建构规律，调查人员在培训时被明确要求不对调查对象的思维做空间限制，只告知调查对象尽量列出自己所知的地名并将其定位，不提醒所列地方必须为省、市或具体地点。本次调查时间设定为2014年春节，因为春节是中国常住地与籍贯地之间的一次大迁徙，可获得较为均匀的样本，具体的调查地点包括福建、山东、北京、河北、四川、陕西等。

本次调研共发放问卷354份，获得有效问卷336份，有效率94.9%。调查对象籍贯地覆盖中国大陆22个省、直辖市、自治区，常住地覆盖21个，二者共覆盖27个。本研究预设的常住地与籍贯地交叉现象为调研提供了便利，其中常住地与籍贯地相同的调查问卷共有160份，占总量的47.6%。性别方面，男性比例略高，为54.3%；年龄方面，19~35岁人群比例最高，为79.4%，12岁及以下年龄段人群最少，仅有1.2%；婚姻方面，未婚人群占64.4%，已婚人群占33.8%；学历方面，本次调查人群学历偏高，本科及以上人群占64.1%，高中及同等学历占13.2%，初中占9.6%；人均列出地名数量18.13个。图件的矢量化处理使用CorelDRAW X6。

3结果分析

3.1认知地图首要节点类型

本文使用“首位节点”和“首位级节点”指代人们建构认知地图所联想到的第一个和前几个地方。编码原则如下：优先编码籍贯地和常住地，其次按表述对节点进行编码(有多重描述的节点则以第一描述为准)。如51号对龙岩的描述是“同学的家，土楼、溶洞，经济好、有金矿”，此时只考虑第一描述“同学的家”而将其编为亲友地；168号对武汉的描述是“热干面-还可以吃、黄鹤楼-5A级景点、武昌起义纪念馆”，据此将武汉编为旅游地；对于常规意义的部分旅游热点城市，如海口，101号的描述却是“亲人工作地”，编码时则据此将海口编为亲友地；另外还有同一地名出现不同性质的描述，如上海，278号联想到的是“外滩”，而273号则称之为“金融中心”，据此分别将其编为旅游地和特大城市。

3.1.1 首位节点 首位节点是人们建构认知地图确定的首个节点，也就是经调查对象思考出现在问卷中的第一个节点，首位节点城市的统计结果见表1。

表1　首位节点类型频次及比率

*.占比总和超过100%,是因为有部分调查对象的籍贯地和常住地相同，下同。

从表1中可以发现，籍贯地是现阶段人们建构大尺度空间认知地图时最常用的首位节点类型，占比36.61%。籍贯地对人们具有首要意义，除了承载着人们对童年美好时光的回忆，还包括精神层面的情感依恋等。常住地是另一个常用的首位节点类型，单就日常生活而言，人们消耗在常住地的时间最多，甚至多于籍贯地。因此常住地培养出人们的认同与情感，但它并未超越籍贯地而名列首位，也表明它对人们的意义并未超过籍贯地，本次调研获得的160份常住地和籍贯地相同的问卷中有83份将其作为首位节点，占比51.88%。第三类常用的首位节点是首都，北京是国家政治中心，也是各类国家级机关集中驻扎地，更是国家主权的象征，人们往往对其怀有崇敬之情，也就倾向于将其作为一类首位节点在认知地图建构中使用，表现了人们强烈的国家认同。籍贯地、常住地、首都作为前三类首位节点，已脱离了单纯的地名概念，而是作为一类被赋予“意义”内涵的“地方”出现在大尺度空间认知地图的建构过程。

另一类首位节点类型是旅游地，占比11.01%，表明旅游确实成为人们了解和认知外部世界的重要方式，这也是伴随大众旅游兴起的结果。本文对该类地点的编码并未参照学界所用的旅游地或旅游城市概念，而是综合调查对象对两个问项的作答结果，第一个问题是“请说出这些地方您所知道或了解的事物？”，第二个问题是“上述说到的地方，您认为哪个(些)是旅游地？旅游城市？”，这样能够保证从调查对象的角度对该地做以评判。省会是另一类首位节点，只是调查对象将省会作为首位节点时只考虑籍贯地省会，其原因如同人们将籍贯地作为首选节点的比例要高于常住地一样。此外，大陆的特大城市(上海、广州、重庆)因其知名度、邻近地因地缘优势也以首位节点类型的身份出现在认知地图的建构过程中。

3.1.2 首位级节点 首位级节点对应于首位节点，是指建构大尺度空间认知地图的过程中人们所确定的前几位节点。虽然它们的意义要小于首位节点，但相比后位节点，它们却重要得多，本文将其定为3个，编码与统计结果见表2。

表2　首位级节点类型频次及占比

与首位节点统计结果相比，籍贯地和常住地仍占据前两位，该结果支持二者对人们具有重要意义的论断。第三位有所变动，旅游地超过首都北京，这也验证了上文所提出的“旅游确实成为人们了解和认知外部世界的重要方式”的观点；首都作为国家象征的意义变为第四位，主要受其作为具体地方只能出现一次的影响。另外一个变动较大的是特大城市，它凭借多个城市的组合优势超越籍贯地省会而位居第五(包括上海、天津、广州、深圳等城市)；邻近地的位次没有变动，只是二者与省会的差距更小。

与表1相比，首位级节点继邻近地之后出现了三种新类型：求学地(29次)，人们对它的描述通常是“母校”或“上学的地方”等，求学地能够成为首位级节点类型，与第六次人口普查发现的国民受教育程度大幅提高有关，具有异地求学经历的人们也更倾向于忆起曾经度过青春时光的求学地；差旅地(25次)，人们对它的描述是“公司派我去出差”“出差去过”等，这一结果为学界关于“商务旅游在多大程度上属于旅游范畴”的争论提供了新的论据，商务人士对目的地的印象首先是商务地，其次才是与旅游相关的各项内容；亲友地(24次)，人们对它的描述是“外婆家”或“朋友家在那里”等，它的出现也与现今国人流动性的增加有关，虽然具有血缘、地缘或业缘关系的亲友从曾经的聚集地分散谋生，但亲友之间这条无形的情感纽带拉近了两个地方的认知距离，使亲友地能够成为部分人群建构认知地图的首位级节点。另一个值得注意的现象是，人们习惯性的口语表达对首位级节点的影响，如本次调研发现按“北上广”的严格顺序表述的频次达38次，占调查人群比例的11.31%，它们也是形成后文所称的不完全随机建构认知地图的重要原因。

3.2认知地图建构过程

3.2.1螺纹式 螺纹式建构过程是指人们以某地为中心，以节点(城市)为直接构成要素，按照由近及远的顺序，以邻近地优先的原则依次定位各要素节点的过程。整个认知地图的形成路径呈螺纹状向外展开，此类认知地图共有69幅，占比20.54%。图2a是51号的建构过程，核心是常住地，由常住地开始，随后是常住地附近的地点，之后是较远的地点，而后是更远的地点；图2b是经过抽象处理的螺纹式建构过程。

图2认识地图螺纹式建构过程(a)及其抽象图(b)

Fig.2Screw construction process (a) and

its abstract process(b) of cognitive map

螺纹式建构过程反映人们秉承邻近地优先的原则建构认知地图，无论有意或是无意，各节点的邻近节点都会优先出现在人们意识之中，这是对表1和表2中邻近地能够成为人们建构认知地图的首要节点的一种验证。另一方面，它也反映出距离衰减规律对人们认知地图建构的影响，受距离因素作用，人们总是对近距离地点更为熟悉，也更容易联想到近距离地点，人们从籍贯地或常住地开始，之后便是周边邻近地点，而后是更远的地点，如此完成认知地图的建构。

3.2.2斑块式 斑块式建构是指人们以整合而成的节点集合体直接建构认知地图的过程。不同于螺纹式，斑块式建构的第一步是整合区域节点形成斑块，而后再由多个斑块组成完整的认知地图，抽象处理之后的建构过程是一个斑块接着另一个斑块。此类认知地图共有90幅，占比26.79%。图3a是82号调查对象的认知地图建构过程，整个建构过程开始于某一节点(可视为锚点)，首先围绕该锚点形成第一个斑块，随后定位第二个斑块的锚点，再围绕其形成斑块，然后建构第三个斑块，依次类推，直至所有斑块建构完成；图3b是斑块式建构过程抽象图。

斑块式建构过程反映人们认知外部世界所遵循的“点-块-面”建构过程，与螺纹式建构者按远近顺序建构认知地图不同，斑块建构者认为外部世界的直接构成要素是斑块；尽管他们和螺纹式建构者同样会使用节点，但节点对于斑块建构者的意义只是作为建构认知地图的最基础要素，而非像螺纹式建构者所认为的直接要素，他们在建构认知地图的过程中非常依赖锚点的作用，总是围绕锚点建构斑块。对斑块式建构的各锚点编码的统计结果显示：各个省会城市是人们最常用的锚点(162次)，特大城市(98次)、籍贯地(78次)、首都(76次)、常住地(75次)等对建构大尺度空间认知地图都具有重要意义。

图3　认识地图斑块式建构过程(a)及其抽象图(b)

3.2.3随机建构 随机建构是指各个节点随机出现的认知地图建构过程，各节点出现的时间并不存在明显规律。此类认知地图共有167幅，占比49.70%，是数量最多的建构过程。细究发现，随机建构过程可继续分为两个亚类：一类是不完全随机建构(图4a，128幅，占总体比例38.10%)；另一类是完全随机建构(图4b，39幅，占总体比例11.61%)。完全随机建构主要反映了人们的跳跃性思维；而不完全随机建构则蕴含内在规律，从最终形成的认知地图反观建构过程可以发现，不完全随机建构会有多个区域中心，虽然人们在构建认知地图的过程中各个节点跳跃性很大，但这些节点的跳跃始终围绕着区域中心，形成一个个斑块，也就是看似随机实则不然的建构过程(图4a)。

图4　认识地图随机建构过程

本文的“随机”只是针对认知地图节点的出现顺序而言，随机建构者思维跳跃，但多数建构过程仍然有规律可循。考察各节点的规模就可以发现其中蕴藏的规律，单个区域中心节点周边都会聚拢着多个节点，这与人们的关联思维或联想习惯有很大关系(对应于前文提及的“北上广”表述)，人们之前定位的节点会启发自己思考邻近的节点，纵然是如图4b的完全随机建构过程，各节点的出现也具有类似的规律，它们都有一种向区域中心靠拢的趋势(部分孤点就是一些大城市或特大城市，如上海、深圳等)。

3.3认知地图结构模式

图5　哑铃状认识地图(a)及其抽象图(b)

哑铃状认知地图与中国社会变迁密切相关。传统社会中，人们的籍贯和常住地重合，交通以及信息获取能力受限，无法形成真正意义上的大尺度空间认知地图。随着社会发展，人口迁移活跃度大大提高，流动频繁[21]，人们更容易接触更大的空间，如今相当部分的人们生活在两个不同的空间之中(通常是常住地和籍贯地)，因而围绕这两个最熟悉的空间会形成两个明显的集聚区，类似于“哑铃”两端的“铃片”，而两个集聚区之间的节点则构成了“哑铃”的“手柄”。

与地图学地图相比，哑铃状认知地图的变形程度最高。从统计结果看，该类人群受教育程度较低，大部分为高中及以下学历(68.04%)，年龄呈“M”状的两端集中式分布，这部分人群形成认知地图的渠道有限，其认知地图的形成仅凭借生活经验总结，没有高学历人群所接触的理论知识渠道，无法形成与地图学地图匹配的认知地图；而他们的认知地图之所以能够呈现出哑铃状的结构模式，也与我国存在的典型的外出务工现象有关。早早辍学的年轻人外出务工，凭借自己的生活实践了解另一个环境；老年人虽然常年居住在家，但也会出于对子女的关怀和思念去刻意关注子女的常住地，由此也促成老年人群哑铃状认知地图的形成。

3.3.2块状 块状认知地图是数量最多的一类认知地图，共有188幅，占比55.95%。构成该类型认知地图的节点从空间上看呈现块状集聚，进一步观察各个斑块，均可发现类似图4b的不完全随机建构现象，各个斑块都有数量不等的锚点(图6)。

图6　块状认知地图(a)及其抽象图(b)

块状认知地图的建构来自两个过程，一是斑块建构过程，二是不完全随机建构过程，二者最终都会形成块状认知地图。块状认知地图反映人们头脑中的空间整体观，虽然客观上的空间是连续的，但认知地图会被人们无意中割裂为不同的板块。例如，人们在表达过程中习惯性地令小节点朝大节点聚拢，11号为一名固原人，却将家乡置于和宝鸡距西安相当距离的位置上，很明显11号将固原的放置在了比实际距离更靠近西安的位置，而固原本应在的位置却成为空白，因此直观观察就会发现认知地图有明显间隔。

相较哑铃状认知地图，块状认知地图更接近于地图学地图。从人口学特征统计结果看，该类人群的学历有较大提高，大专/本科及以上的调查对象占比79.87%，年龄也呈现出钟形分布，19~35岁的青壮年人群占主体。该类人群具有相当的理论知识储备和一定的生活经验，认知地图更加丰富，并且变形程度更小、锚点也更多。

3.3.3散点状 散点状认知地图是数量最少的一类，共有51幅，占比15.18%。构成该类型认知地图的节点在空间上呈散点状分布，没有明显的空间集聚，分布较为均匀(图7)。散点状认知地图主要来自完全随机建构过程以及螺纹式建构过程，它反映该类人群对外部世界空间认知的客观性。

图7　散点状认知地图(51号)

散点状认知地图的变形程度最小，它是与地图学地图最为相近的一类认知地图。从统计结果看，该类人群的学历更高，大专/本科及以上的调查对象占比88.24%。值得注意的是，该类人群中具有地理学科背景的占比72.55%。接受过地理知识培训的人具有更好的空间认知能力，这在很大程度上帮助他们克服认知地图形成过程中的主观性，从而形成了较为客观的认知地图。

4结果与讨论

4.1结果

大尺度空间认知地图建构的首要节点类型包括籍贯地、常住地、首都、旅游地、省会、邻近地、求学地、差旅地和特大城市等。也就是说，认知地图的建构主要由那些对人们具有重要意义的“地方”开始，这包含四个方面的含义：(1) 地方依恋，籍贯地、常住地、籍贯地省会、邻近地、求学地等属于此类，尤其是籍贯地和常住地，在本文中，无论是首位节点分析还是首位级节点分析，二者都牢牢占据前两位；(2) 国家认同，北京是中国首都，国家的象征，因此能够分别在首位节点分析和首位级节点分析中占据第三、四位；(3) 外部世界认知方式，旅游地、差旅地、亲友所在地属于此类，尤其是旅游地，旅游活动的大众化使人们能够游历不同的地方，扩大个人的空间认知范围，使它们成为建构大尺度空间认知地图的首选节点；(4) 特大城市，上海、广州、深圳属于此类。

大尺度空间认知地图的建构过程大致分为三类：第一类是螺纹式建构，它主要遵循由近及远的原则，表现出海螺纹状的围绕中心向外延伸的过程，特点是有清晰的地图核心，有明显的螺纹状延伸，反映出建构者对大尺度空间“点-线-面”的心理认知过程；第二类是斑块建构，主要表现为由块到块的过程，建构者倾向于定位锚点之后首先围绕它完成小斑块的建构，而后再跳至第二个斑块的首个节点，如此逐渐完成认知地图的建构，反映出建构者对大尺度空间“点-块-面”的心理认知过程；第三类是随机建构，它又可分为两个亚类，不完全随机建构和完全随机建构，总体而言，随机建构者思维比较活跃，跳跃性强，还受到习惯表述的影响(如北上广)，对于不完全随机建构，可以看出比较明显的块状结构，各斑块还有各自的锚点，只是其他节点从次序上并不是紧随其后，而完全随机建构则没有明显规律。

大尺度空间认知地图的结构模式受教育水平影响，也可分为三类：第一类是哑铃状，哑铃状认知地图的形成与当今社会籍贯地和常住地分离有很大关系，二者对人们具有重要意义，反映在最终的认知地图上为围绕籍贯地和常住地所形成的两个聚落；第二类是块状，块状认知地图的形成与斑块式建构和不完全随机建构过程密切相关，各块之间存在明显的间隙，虽然在地图学地图上两个边缘节点是相邻的，但它们在认知地图上却被人们无意中割裂开，也反映出认知地图和地图学地图的不同；第三类是散点状，散点状认知地图是完全随机建构过程的结果，它在空间分布上没有明显的聚集，与地图学地图最为相似。

4.2讨论

本文利用空间定位法较为系统地揭示了大尺度空间认知地图的建构规律。虽然本文的研究对象是大尺度空间，但它与中小尺度空间研究也有相通之处，如锚点理论[22]，再如扭曲现象。他们最主要的区别是由于尺度放大，国家尺度的认知地图无法像中小尺度认知地图一样能够聚焦于细节，如中小尺度中出现频率颇高的单体型认知地图在大尺度(国家)空间认知地图中则不会出现。另外，以往研究侧重于分析调查所得的认知地图，主要分析构成要素类型、与实际地图的偏差等，只重结果，不问过程，本文不仅分析结果，同时也关注其建构过程。

本文所收集的数据与以往研究有很大不同，以往研究使用的数据或是基于绝对距离，或是基于调查对象所绘认知地图的相对距离(而研究人员极少关注这类距离)，本文主要基于日常口语中的远近概念，从语义差异角度确定认知地图各节点间的距离，与此同时，数据编码也试图更为真实地还原人们所要表达的意义。对于研究方法，本文所设计的空间定位法契合人们的表述习惯，弥补了多维标度法无法获取认知地图方位的缺陷，克服了手绘草图法对调查对象绘图能力的要求。但它也有和多维标度法相似的不足，即它所获取的认知地图只能够获取各节点的信息(如感知距离和方位)，如此得到的认知地图便是不连续的、间断的，而客观的认知地图是连续的、不间断的，然而就研究问题而言该方法是最合适的。

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〔责任编辑程琴娟〕

第一作者：吴玉娟，女，硕士研究生，研究方向为旅游市场开发与目的地营销。E-mail:1002124107@qq.com

Research on the large-scale spatial cognitive map based on positioning

ZHANG Gaojun1, WU Jinfeng1*, CAO Xiaoyi2

(1 School of Tourism and Environment Sciences; 2 Science and Technology Department,

Shaanxi Normal University, Xi′an 710119, Shaanxi，China)

Abstract:To expand the research scope of cognitive map to large-scale space, a new method named space positioning was developed, by which the types of primate node, the construction process and the type of large-scale spatial cognitive map (LSSCM) are studied.The results show that the types of primate nodes are native place, general place, capital, tourism destination, provincial capital, places nearby, study place, business travel place, metropolis and so on, and the construction of LSSCM usually start from native or general place.The construction process of LSSCM are screw type, plaque type and random type.The type of LSSCM are dumb-like, blocky and scatter.

Keywords：space positioning; cognitive map; large-scale; semantic difference

通信作者：*吴晋峰，女，教授，博士生导师。E-mail：jfwu@snnu.edu.cn

基金项目：国家自然科学基金(41371154)

收稿日期：2015-07-26

doi:10.15983/j.cnki.jsnu.2016.01.414

文章编号：1672-4291(2016)01-0109-09

中图分类号：P28

文献标志码：A