在地球科学日新月异的今天,众包数据、位置服务、大众制图、泛在制图等新理念深入人心。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、服务程度等都在呼唤个性化。但是,个性化地图认知的理论框架、构成因素、评估方法、作用机制以及个性化地图的设计原则、设计实例等都还比较欠缺,亟需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。但目前国内还未见对个性化地图认知的眼动研究。因此,本文的研究不但具有理论价值和实际意义,还具有一定的生态性和创新性。本文以计算机屏幕上显示的个性化电子地图为例,采用问卷调查和眼动实验为主、定性与定量相结合、多种手段联合的实验方法,系统研究了个性化地图认知的主客观因素、适合度评估方法,以及地图认知过程中各种因素的综合作用和认知差异,具体内容包括:1、介绍了本文的研究背景;总结了个性化地图认知相关理论、地图眼动实验等实验方法、定制与模板等个性化技术的研究现状,并在现状分析的基础上指出当前研究的不足,包括个性化地图认知领域存在的理论体系薄弱、研究缺乏系统性、个性化地图认知因素理解偏差、认知差异实时监控与量化分析不足、认知影响因素叠加和交互作用机制不清、研究结论缺乏实验验证、地图适合度评价方法匮乏、专业制图模板欠缺等问题;介绍了本文撰写的目的和意义、内容组织及结构安排。2、建立了个性化地图认知机理研究的理论框架与方法体系。首先,提出个性化地图的概念,总结了其分类、特点,以及个性化地图认知机理的研究对象、研究范畴和关键问题,阐述了基础地图学理论和认知心理学相关理论,建立了个性化地图认知研究的理论框架;然后,介绍了问卷调查、眼动实验及其分析方法,说明了本文的研究步骤及研究思路,建立了个性化地图认知研究的方法体系。3、构建了个性化地图认知因素模型。首先,在特征分析及相关理论的基础上,采用文献分析法,提出了个性化地图认知因素初始模型;然后,设计并发放地图要素和影响因素的重要性问卷,采用因子分析方法,得出个性化地图认知因素的实际分类,对初始模型进行修正和优化,并获取个性化地图匹配的指标权重;最后,通过比较分析,指出了地图注记、面状符号色彩等地图要素在两个模型中的归类区别,并基于认知心理学理论解释了用户与制图者对个性化地图认知因素的心象差异。4、提出了个性化地图认知适合度评估方法。首先,介绍了模板匹配和原型匹配理论;针对地图对用户个性化需求的满足程度问题,建立了定性的个性化地图适合度评估模型;设计并发放选择差异性问卷,基于问卷样本聚类指定待匹配的用户目标聚类中心;然后,通过方差分析的方法,由简到繁地,逐步解析地图要素的认知差异以及地图要素模板对指定目标的个性化匹配关系;最终,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。5、基于眼动实验验证了个性化地图适合度评估方法,探索了个性化地图认知因素的叠加、交互、动态作用机制。首先,从理论上描述了个性化地图的认知过程,提出了个性化地图认知眼动实验多维域和眼动—认知表征模型;然后,设计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;而后,以个性化地图符号类型为例,设计地图要素与认知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细粒度分析,对地图要素与影响因素的交互作用进行探索性研究,以专家和新手为例对地图个性化动态认知过程进行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、自上而下结合范式的认知差异进行理论解释,并将眼动实验与问卷调查、主观评价的结论相对比,说明眼动实验在客观、实时地提供定性和定量依据方面的优越性及联合实验方法。6、提出了个性化地图设计原则和设计流程,研发试验系统设计个性化地图实例对其进行验证。首先,基于个性化地图认知机理研究的结论,提出了个性化地图设计原则,总结了个性化地图的设计流程,与传统设计流程比较分析说明其优越性;然后,详细说明了风格色彩、符号注记、布局工具等个性化地图要素模板的设计制作过程;最后,实际开发了个性化地图可视化试验系统,说明设计原则和设计流程的应用方法,针对地图专家和生手的不同需求实际设计个性化地图实例,并对设计效果进行了初步评价。