地理认知理论内涵分析 - 第53卷第2期

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1、第 5 3卷第 2期 1 9 9 8年 3月 地理学报 ACTA GEoGRAPH1 CA SI N I cA V0 l _ 5 3，No 2 M a r 1 9 98 鲁 兰 呈 一 承 继 成 一：=：(中国科学院地理研究所，北京1 0 0 1 0 1)(北京大学遥感与地理信息系统研 究所，北京1 0 0 8 7 1)提要在分 析现 有地理信息系统 以及地 理专家系统的研 究特点之后，提 出对 于以研 究和 模拟地理学家的逻辑思维方式为目的的“地理认知理论 进行研究。在对地理认知理论的两个 重要概念一地理意 向和 地理意象所表 明的有关 地理思维的特点和 意义分析基础之上，对 于地 理 研

2、究过程及其研究方法进行了认知分析，对空问行为决策符号系统进行了研究，井对地理认知 理论 研究体系进行 了初 步分 析。关 键词 里 竖 堡)坦 里 童且 里 丝、些 里 土 1 l 引言 产生于 2 0 世纪 6 O 年代的地理信息系统(G I S)，主要服务于资源和环境领域，现已在 区域管理、规划和决策支持方面得到了广泛应用。但是，地理信息系统现有解决问题的方 法模型基本上是以数学方法为基础建立起来的，其所能解决的实际问题也主要是那些能够 用数学方法描述和解释的具有确定性解 的问题。然而，在地理实际工作中，经常遇到的却 是大量具 有不确定性解 的问题，如土地利用评价、水土保持规划等，这些问题

3、很难应用数 学方法来进行描述。为应用地理信息系统来解决实际工作中所遇到的不确定性问题，8 O 年 代初期，国外的一些地理学家开始研 究基于知识的地理学分析方法，并提出了应用专家系 统来解决地理问题的设想 。进入 8 O 年代中后期，以S m i t h T R为代表的一批地理学专家 提出了基于地理知识的地理信息系统的概念，即在普通地理信息系统中加入一个地理知识 库 来使系统具备一定的知识推理能力 一。在同一时期，R o b i n s o n V B，F r a n k A U等人在基 于知识的地理学研究方法分析基础之上，提出了基于地理信息系统的专家系统设计思想0 。在对于地理信息系统与地理专

4、家系统(G E S)设计技术的研究过程中，笔者深刻地认识 到理论建设的重要性，尤其是在对于地理专家系统的软件设计研究过程 中，深感在“地理 信 息、知识的计算机处理技术研究”与“地理学理论分析和方法研究”之间存在着 裂 谷”。由于“裂谷 的存在，使得地理学领域内许多专业的有关“知识库”及其“推理机”建立不起来，已建立起来的“推理机”的推理 机制大都 比较简单，以致于不能很好地模拟 地理专家的“地理思维”。因此，需要在 地理信息、知识的计算机处理技术研究”与“地 理学理论分析和方法研究 之间架起一座“桥”。这就正如陈述彭先生指出的：“地理学的 语言和计算机语言之间还缺少接 口”，需要在两种语言之

5、间建立一种“接 口语言”。鉴于现有地理信息系统和地理专家系统的研究特点，本文提出了一个以研究和模拟地 理学家的逻辑 思维方式为 目的的“地理认知理论”，并对该理论进行 了初步探讨。来稿la 期1 9 9 7 0 1；收到修改稿日期：1 9 9 7 1 2。维普资讯 http:/ 2 期 鲁学军等：地理 认知理论 内橱分析 2 地理认知理论的提出 地理专家系统(以及地理各种辅助决策支持系统)是一个基于地理知识 的智能推理 系 统，它涉及到对地理知识获取、地理知识表达、地理知识库、地理推理控制机制以及智能 化人一机界面的研究，它集人工智能与地理专业领域知识于一体。近些年来，与其它领域积极开发本领域

6、专家系统一样，国内外地理学界也在探索研究 地理专家系统。迄今，通常的地理专家系统研究，主要是 围绕着以人工智能中已有的知识 表达方法的具体应用为中心展开的。可以说，现有地理专家系统的研究特点主要是从计算 机软件技术角度出发，以地理知识 的形式化为主要 目的，而忽视了地理学专家在解决问题 时的逻辑思维体系的研究，因而现有地理 专家系统的知识推理控制机制都 比较单一，有的 推理机制甚至简单化为地理知识 的比较查询。实质上，地理专家系统是要模拟地理学界某一领域专家在解决某一类型问题时的逻辑 推理方式 因此，地理专家系统的研究方法不但需要计算机软件技术的支持，而且需要有 关构建地理专家系统的理论为指导

7、。地理专家系统的理论包括两个部分：地理认知理论。它是构建地理专家系统 的基础理论。专家系统建立本身所需要的系统智能化理论。它是 构建地理专家系统的技术理论。地理专家系统的研究是在人工智能技术的支持下，以地理认知理论为“桥墩”，建立从 地理学理论分析、研究方法到基于规则的模型推理技术的“桥梁”，以实现计算机辅助分析 与决策自动化(图 1)。然而，迄今为止，这座桥梁还未能被建好，其根本原因是桥梁的 “桥墩”从未能被建好过 近代科学哲学把科学划分为三个要素：可观测事实、逻辑与理论 。“可观测事实”属 于研究对象“逻辑 包括数学，并与符号之间的关系有关，意指研究方法；“理论”则是 由研究对象和方法论的

8、结合而产生的，能够揭示研究对象的运动机制及其发展规律的法则、概念、定律和结论。因此，地理学理论是由地理学研究对象和地理学方法论的结合而产生 的。地理学方法论的内容主要包括地理学各种理论的分析方法和与之相应的应用方法的研 究。地理认知理论实质上建立了地理学方法论与地理专家系统(或地理各种辅助决策支持 系统)之 间的内在联系(图 2)。计算机辅助分析 与决策 自 动化 匹亘函 地理认知理论 的意义 T h e r o l e o f Ge r a p h i c a l C o g n h i o n 图2 地理认知理论与地理学方法论的关系 垂 2 T h e r e l a t i o n b

9、e 伸e 豇l Ge 口 p c a 1 C o i 6 o n T h e o a r-d g p c a l me t h o d o l o ，囝 理 析 维普资讯 http:/ 地 理 学 报 5 3 卷 3 地理认知理论的研究内容 r(1)地 理 概 念 是-历 史 的 仆 从-认知科学的“意向(I n t e n t io n)”是指意 鬻 1(2)耋 篓 图3 地 理意向 的发展 识都是关于对象的能动意识；它突破了把意 维普资讯 http:/ 2 期 鲁学军等：地理认 知理论内涵分析 导下的地理形象思维所产生的各种。象”，如地理景观、地理区域、地理系统等。关于地理 意象的详细讨论

10、将在另文中进行。3 2 地理认知圉式 的分析 运 用认知科学理论 来分析地理学对象研究的整个过程，可获得关 于地理研究过 程的“认知图式”，见 图 4。显然，人们在对于如何构造地 图的问题上已经 进行了深入研究，该 种研究在地理认知图式 中对应 着“地理知觉一地图”阶段，可称之为地理学的“中 段”研究(图 5)，该段研究也正是地理信息系统所 要表达、计算和模拟的中心研究内容。地理学者对于 地理学中具有非常重要意义的另外两部分的研 究相 对较弱。一部分研究可以说是地理学研究的“头部”，这部分是对于地理学中有关“人是如何获得环境信 息 问题的研究，这部分研究内容的重点是对于“地 球信息机理”的研究

11、。法国B e r n a r d D u b u i s s o n 教授 认为，地球信息机理的研究包括地球信息的结构和 性质、获取方法、分类 表达、定位和使用以及服务 于其最佳应用基础 n 在地理认知图式中，这部分研 图4 地理认知图式 究对应着“地球表层一地理知觉”阶段，可称之为地F i g 4 T h e g e o g r a p h i c a l c o g n i t i o n d i a g r a m 理学 的“前段”研究。图 5 地 理学 三段 研 究 与基 于计算机 的 三十 系统”Fi g-5 Th e g e o g r a p h i c a l“t h r e

12、e p a r t s a n d t h e“t h r e e s t e m s b a s e d o n c o mp u t e r 另一部分研究可以说是地理学研究的“脚部”，这部分是对存在于地理空间的概念、行 为的研究。在地理认知图式中，这部分研究对应着“地图一实践验证”阶段，可称之为地 理学的“后段”研究，该段研究是地理 空间行为决策研究的主要 内容 3 3 地理研究方法的认知分析 我们知道，地理学理论分析和实践方法具有“综合性”特点，具体表现为地理研究方 法的复杂性与多样性。例如，在研究某一城市区域地理条件时，既需要 自然地理学研究 方法，也需要人文地理 学研究方法，并且需要

13、两种方法的有机结合；而且，随着 区域大小 的差异，其地理研究方法及其研究内容也将有所变化。那么，地理研究方法有无统一性?我 们如何从复杂性与多样性的地理研究方法中抽象概括出一般的、具有统一性的研究方法体 维普资讯 http:/ 地 理 学 报 5 3卷 系?这些有关地理学方 法论的认知问题都是地理认知理论 的重要研究内容。一般来讲，地理学解决问题有三种方法：空间关系分析；区域综合分析；生态 功能分析u 。在地理研究中，这三种方法经常结合起来使用。区域空间划分作为一种研究地球表层存在的某一地区分类的一种方法，是以该地区地 理景观(类型)的“空间与过程”研究为基础，来对该地区的地理属性进行空间与过

14、 程上 的相关分析。区域综合分析则是建立在区域 内部地理景观的分析研究基础之上，而地理景 观作为一种事、空、时的综合系统，集中表现了地理研究方法的本质 地理学是从 空间 上的变化关系出发来研究地理过程的。由于生态功能分析又是建立在地理过程分析基础之 上的能量流、物质流和信息流的分析，因此，空间关系的分析也是地理生态功能研究的基 础(图 6)。由此可见，空间关 系作为区域 内部地理实体之间的方 向、位置、距离、范围、包 含与相接等空间展布特征的分析，它是地理研究的基本方法。正因如此，空间关系分析功 能应该是地理信息系统必备的基本操作功能。区域综台分折 生志功能分析【研究区域 卜 区域内物质，能量

15、的转换 图6 地理研究三种方法之间的关系分析 F i 6 T h e a n a l y s is o f!a fi o m b e t we e n t h e t h r e e l n d s a f g e。a p I 1 i c r a e t t o 地 理 意 象 逻 握 演 绎 思 维 区域 内罱观(类型)分折 罱观(类 型)空间过程函数 景观上最小空间过程单元分析 卜 各单元空间过程函数 单元内属性组台类型图斑分折 圉7 空间与过程分析统一方法的理论模式 F i g 7 T h e t h e o r e ti c p a t t e r n o f t h e u n i

16、f i e d a l i a l y s n x dd f o rl a c e a n d p r o c e s s 地 理 概 念 逻 蛆 归 纳 思 维 图 7 表示地理研究三种方法相结合的“空间与过程分析统一方法的理论模式”。该模式 实质上是一种“意象思维”和 概念思维”相结合，也即“形象 思维”和 抽象思维”相 结合的模式。这种模式与其它科学的形象与抽象思维相结合的模式有着本质的差异：“地理 意象思维”实质上是建立在综合自然区划的等级组织系统之上，随着区划方法中“自上而 下的顺序划分”方法而产生的，表现为形象化的演绎推理 思维过程，因此，地理意象 思维 具有逻辑演绎的特征；“地理

17、概念思维”同样是建立在综合自然区划的等级组织系统之上，随着区划方法中“自下而上的依次组合”方法进行，表现为抽象化的归纳推理思维过程，因 此，地理概念思维具有逻辑归纳的特征；而且，由于地理思维首先表现为意象思维，因此，l 地理概念 l J(地理规律，地理规则)I J 地理意象演绎思 维 H地理概 客归纳思 维 l 图8 地理 思维 中的转 换关 系 Ft&8 l h e 口 m Ge c p h i c a l T h i 幽 T I g 地理 意象 思维对于地理概 念思维也就具有了指导 意义，但是，这并不意味着地理意象思维高于地理 概念思维。事实上，地理意象 思维 的每一步都受到 地理概念和地

18、理规律的约束(图 8)。这样，空 间与 过 程分析统 一方法的理论 模式 实质上表现了地理 学的演绎与归纳相结合的特点。3 4 空间行为决策符号系统 西蒙和纽厄尔在人类思维可以还原为一种符号操作思想的启发下，提出了物理符号系 维普资讯 http:/ 2期 鲁学 军等：地理认知理论 内涵 分析 统的假设。物理符号系统既是对于人类心智行为的描述，又是对于计算机软件行为本质 的表现。我们可以以一种物理符号系统 空间行为决策符号系统为支撑，建立地理学家 的人脑智能 系统与计算机的软件智能系统之间的联系。由空间与过程分析统一方法的理论模 式可知，地理专家的空间行 为决策过程同 时受到两种性质思维活动 的

19、影响，即地理 意象思维和地理概念思维，前者是有关区 域空间结构的思维，后者则是关于地理过 鲁 程属性的思维。如图9 所示，输入的地理信 统 息分为两部分：空间信 息和属性信息；空间 信息进入“空间分析”状态，属性信息进入“过程分析”状态，在这两种状态中，通过 地理景观(类型)，尤其是通过“最小空间 过程单元体”，来实现地理的空间信息和 属性 信息的“表述联接”，“表述联接”的符 地理信 鼠 圉9 空间行为决策符号系缱 n 9 T h e s y mb o l s y s t e m o f s p e fi a l l a v i o r d e c i s i o n n k i n g 概

20、 念 系 统 号处理过程实质上是地理信息的“表述联接”过程，即空间信息用属性信息来表述，而属 性 信息用空间信息来联接；经过 表述 联接”后的两种信息，再分别进入两种系统进行推 理，空间信息进入“意象系统”进行“意象演绎推理”，属性信息进入 概念系统”进行“概念归纳推理”，由于空间信息和属性 信息 已经“表述联接”，因此，两种推理形式相互之 间必然具有指称联接作用即两种推理形式之间相互印证、互相促进，以完成输入信息下 的决策推理。应用认知心理学对地理学研究方法进行认知分析，实质上就是要利用信息流、知识 流 来分析和描述地理学的研究方法 针对地理学家在地理研究中的“研 究活动”建立“问题 解决方

21、法的概念模型”，并对该“概念模型”实施定量化表达，例如，应用“概率值”来对“概念模型”中的不确定性 因子进行定量化，利用“效用值”来对“概念模型”运行过程中 出现的结果进行定量化，由此建立“空间决策模型”。空间决策模型不仅能象地理学家的“心智”那样处理、加工、控制和重建符号信息，而且，通过应用智能化软件技术对其进行 程序设计，就能按照计算机程序所“物化”的专家智能来进行空间推理和判断的半(甚至 全)自动化，因此，空间决策模型是建立地理专家系统的核心。空间决策模型的“软件 化”不但有利于地理学家各种“心智”方法在实际工作中的推广应用，更为重要的是，它 能够针对地理学家在地理研究过程中心智活动的运

22、行机制进行模拟和验证，这样，有利于 揭示地理学研究方法的内在和深层规律，就有利于地理学方法论的分析和研究。地理信息系统的空间关系分析能力是以地理学中各种空间信息模型的建立为基础，它 实质上描述了地理研究过程中各种类型信息流的相互作用关系；地理专家系统 的知识推理 能力则是以地理专家的各种空间决策模型的建立为基础，它实质上描述了地理研究过程中 的知识 流一各专业领域知识 的逻辑推理方式的运行机制 地理专家系统的决策分析只有通 过空间决策模型和相关的空间信息模型的结合使用才能够完成。图 1 0 表示了基于计算机的 鲁学军地理学认知理论与地理专家决策模型研究北京大学遥感与 G 1 S 博士学位论文，

23、1 9 9 6 维普资讯 http:/ 地 理 学 报 3卷 空间行为决策模式，它将地理信息系统与地理专家 系统 视为两个紧密联系且又相互独立的系统，即 地理信息 系统来对大量的地理数据进行分析、管理，以产生和提 取各种地理信息，并实现空间关系分析功能，而 地理 专家系统来解决地理研究 中所涉及 的知识推理问题。4 结论 对于一门学科来说，如果它的研究对象存在相当程 度的复杂性，则易于导致本学科领域需求问题的广泛 性。当这门学科处于发展的初级阶段，由于对其复杂研 求解问题 l、，地理专家、l 空间行为 的需求l 系统界面 l 决策分析 塑 塑 塑等 虱丽派=丽 I 空间信息 ，地理信息、呵信息

24、l f堡 堑 堕 垄 蔓 望 墨 亘 厂 堑 l 图l 0 基于计算机的空间行为决 策模式 F ig 1 0 T h e mo d e。f s p a t i a l b d 1 a v i d i 0 n ma k i n g b a s e d O D c o mp u t e r 究对象及其研究 目的尚缺乏清晰的认识，人们必然会尝试使用各种方法，从多种角度来分 析研究这一复杂对象，并对所获得的研究结果作出应用价值甚或于对人类发展影响的评价，进而由这一评价再来决定所使用研究方法 的正确性和有效性。一般来说，处于发展初期 阶段 的学科具有以下两个基本特 点：研究方法呈现多样性并更替频繁，不同

25、方法之间的相互关 系不够明确；由于人们对于研究对象的发展规律还缺乏清晰、准确的认识，因此其研究方法缺乏数学的定量化表述模式，而 定性描述 为主。显然，对于一个尚处于发展初期阶段的学科来 说，其理论体系的建立必然处于探索和研 究状态，而要想建立一 门其理论体系仍然处于研究状态的学科的认知理论是比较困难 的。但是，现代地理学科的发展状况，则为地理学认知理论体系 的建立提供了条件(图 1 1)。图n地理认知理论的构成 F 1 1 T h e c o n s ti t u t i o n o l p h i c a l i 0 n n e o r y 丽 _ 一 面丽 l l 研 究 对 象h l 卞

26、 豳 羹 静 匾)l 1 l l豳 J 研 究 方 击 卜E _J =l星 墨 墨 I 图1 2 地理认知理论研究体系 F I 2 1 h e r e s e a r c h s y s t e m o f c e o a#a c a 1 C n a i t i c Q q l o r y 我们知道，由于地理学研究对象本身的复杂性，其作为一门古老的学科发展到今天，它 所建立的地理学理论体系还不够完善，有关如何建立地理学“理论演绎体系”的理论 一 理论地理学，直到今天尚在探讨之中 。但是，毋庸置疑，现代地理学与近代地理学相比 已经获得了成熟性的发展。现代地理学强调研究方法的系统性、综合性、区域性

27、 及实践 性。而现代地理学的方法研究又将地理学的理论研究推向了新的发展高度。现代地理学已 经被确立为一门综合性、交叉性很强 的学科，且具有 自己独立而 日趋完善的科学体系。正 是现代地理学研究方法的“综合性”与学科发展的 科学性”，对我们提出了研究地理学理 论体 系与方法体系发展的内在和深层规律 的要求；而认知科学和认 知心理学作为专门研究 维普资讯 http:/ 2期 鲁学军 等：地理认知理论 内涵 分析 1 3 9 人类认识过程和发现方法规律的科学 就为研 究这一要求提供了手 段。通过对于地理学理 论与方法发展的认知分析建立起来的地理认知理论必然有利于地理学方法论的分析和研 究 从而也就有

28、利于地理学理论体 系的分析和研究；而地理认知理论的研究也为地理信息 系统和地理专家系统的建立提供 了理论基础。地理认知理论研究体系如图 l 2所示。参考文献(鼬 e )1 Ahy J LCo o mb s Ex p e r t s y s t e ms c o n c e p t s a n d e x a mp l e s Nc c Pu b l i c a t i o n s Eng l a n d，1 9 8 4 2 S mi t h T RKBGI S I：A kn o wl e d ge b a s e d g e o gr a p hi c a l i n o r ma t i o

29、 n s y s t e mI n t e r n a t i o n a l Jo u r n al Ge o gr a ph i c al l n f o r ma t i S y s t e,，1 9 8 7，1(2)3 Ro b i n s o n V B E x per t s y s t e ms a n d g e o g r a p h i c a l i n t o r ma t i o n s y s t e mRe v i e w a n d P r o s p e c t s J o u r n a o f S u r v e 3 a n g En gi n e e m

30、n g r 1 9 8 6 1 1 2 4 陈述彭(C h e n S h u pen g)地理系统与地理信息系统(G e o-s y s t e m a n d g eo i n f o r ma t i o n s y s t e m)地理学报(A c t ar 卜 a ph i c a S i n i c d)，1 9 9 1，4 6(1)：1 7 9 B un g e W i L l i a m Th e or e t i c a l g e o g r a p h y The Ro y a l Uni v e r s i t y o f La n dSwe d e n r 1 9 6

31、 2 6 章士I 荣(Zh a ng S h i r o n g)认知科学导论(A g u i d e t o c o g r d t i v e s e le n e e)北京 人 民出版社(B e i j l n 8 P e o p l e _ s P r e s s)，1 0 9 2 1 8 1 4 3 7 Mi l eA1 科学思维中的意象创造 2 O 世纪物理(I ma g e r y i n s c ie n t i f i c t h o u g h t：c r e a t i n g 2 0 t h c e n t u r y p h y s i c s)湖 北教育 出版社(H

32、u b e i Ed u c a t i o n P r e s s)，1 9 9 1 8陈述彭(Ch e n S h u p e ng)地图学面 临的挑 战与机遇(Ch a l l e n g e s a n d o p p o r t u n l d e s c a r t o g r a p h yf a c e s)地理 学报(Ac t a G g r a p hSi n i c a)t l 9 9 4，4 9(1)1 8 9 高泳源(G a o Y o n g y u a n)竺可桢关于地理学性质、任务与方法的论述(p r o f e s s o r Z e u K e z h e

33、n s i d e a s o n n a t u r e r t a s k s a n d me t h o d s o f g e o g r a p h y)地理 科学(S e n t i a G eogra p h i c a S i n i c a)1 9 9 0，1 0(1)2 1 1 O 蔡运龙(C a i y u n l o n g)林超的学术思想与成就(G e ngr a p h i c a t h o u g h t s a n d h j e n c s o f L in C b a o)地理学报(C r e o gr a ph i c a Si n 衄)，1 9 9

34、3，4 80)；2 73 2 7 4 1 1 李春棼(L i C h u n f e n)地理学的传统与近夸发展(R e c e n t d e v e l o p me n t 0 f 8 e o gra p h y a s a g a i n s t i t s t r a d i t i o n)地理学 报(Ac t a Ge o g r a p h l v a S i n i c a)，1 9 8 2，3 7(1)I 1 1 2 S i mo n H AHu ma n c o g n i t i o n B e i j i n g S c ie n c e P r e s s，1 9

35、8 6 1 0 1 3 1 3 Th o ma s R W，Hu g g e t R J Mo d e l i n g i n ge 0 g r a p b y a ma t h e ma t i c a l a pp r o a c h Lo n d o n t Ha r p e r a nd Ro w Lt d，1 08 O 29 0 8 1 4 陆翔兴(L u X i a n g x l n 8)理论地理学六人谈(S L x p e r s o n s d i s c u s s t h e o r e t ic a l g e o g r a p h y)地理新论(J o r n o

36、2 Yo u n g Ge o gr a ph e r s)r 1 9 8 7，2(1)；1 1 2 1 5 马蔼乃(Ma A L g a 1)论地理科学的发展(O n t h e d e v e l o p m e n t o g a p b j c a l s c i e n c e)北京大学学报(A c t a S c i e n t lar u m Na t u r a l l u m Un i v e r s i t a t i s Pe k 堋c ri s i s)，1 9 9 8，32(1)I 1 2 5 作者简介 鲁学 军，男1 9 6 4 年 生，博士 1 9 9 6年毕业于

37、北京大学遥感 与地 理信息系统研究所 获硕士和博士学 位，现在中科院地理所资源与环境信息系统国家重点实验室进行博士后研究工作。主要从事地理认知理 论、空间信息模型、空间决策模型和遥感应用的研究工作 维普资讯 http:/“O 地 理 学 报 5 3 卷 S TUDY 0N CoNNoTAT1 0N 0F GEoGRAPHI CAL Ke y wo r d s C0GNI T1 0N THEoRY L u Xu e i u n t l mm诎e 0 f G e o g r a p ，C h i n e s e Ac a d e m y 0 f S c i e n c e s t B e z n

38、g 1 0 0 1 0 1、C h e n g J i c h e n g (1 n s i l e t e o fR e m o t e S e n s i n g a n d Gt S s Pe k i n g Un l v e r s i t y r B e i j i n g 1 0 0 8 7 1)Ge o g r a p hi c a l Co g ni t i o n The or y，Ge og r a ph i c a l I n t e n t i o nGe o g r a p hi c a l M e n t a l I ma g e s，Ge o g r a ph i

39、 c a l Th i n ki n g Abs t r a e t Th e c h a r a c t e r i s t i c o f e x i t i n g s t u d y a b o u t Ge o g r a p h i c a l i n f o r ma t i o n s y s t e ms(GI S)a n d Ge o g r a p h i c a l e x p e r t s y s t e ms(GE S)i s t h e f o r ma l i z a t i o n o f g e o g r a p h i c a l k n o wl e

40、 d g e u t i l i z i n g t e c h n o l o g y o f c o mp u t e r s o f t wa r e e s p e c i a l l y Ar t i f i c i a l I n t e l l i g e n c e(AI)，wh i c h i g n o r e s t h e r e s e a r c h o f l o g i c a l t hi n ki n g s ys t e m by whi c h t h e ge o g r a p hi c a l e x p e ls s o l v e pr o b

41、l e ms Th e r e f o r e，t o s t u d y t h e me t h o d o l o g y o f g e o gr a p hi c al e x pe r t s l o g i c a l t hi nk i n g，t he Ge o g r a p h i c a l Cog n i t i o n Th e o r y (GCT)wh i c h a i ms a t r e s e a r c h a n d s i mu l a t i o n o n t h e l o g i c a l t h i n k i n g mo d e o

42、 f g e o g r a p h e r s i s p u t f o r wa r d On t he b a s i s o f a n a l y z i n g t wo c on c e pt s i n t h e Co g n i t i v e S c i e nc e I n t e n t i o n a n d M e n-t a l i ma g e s，t wo ma j o r c o n c e p t s i n t h e GC T t h a t a r e Ge o g r a p h i c a l I n t e n t i o n(GI)a n

43、 d Ge o g r a p h i c a l M e n t a l I ma g e s(GM I)a r e p r o p o s e d To p r o b e i n t o t h e c o n n o t a t i o n o f t h e GC Tt h e t h e s i s a na l y s e s t h e c h a r a c t e r i s t i c a ri d me a n i n g o f Ge o g r a ph i c a l Thi n ki ng e xp r e s s e d b y Ge o g r a p hi

44、 c a l I n-t e m i o n a n d Ge o g r a p h i c a l M e nt a l I ma g e s，s t u d i e s t h e me t ho d a n d s i gn i f i c a n c e o f r e s e a r c h i n g g e o-g r a p h i c a l me t h o d o l o g y wi t h c o g n i t i v e p s y c h o l o g y a s a me a s u r e Th e s y mb o l s y s t e m o f

45、s p a t i a l b e h a v i o r d e c i s i o n ma k i n g i s d i s c u s s e d Fu r t h e r mo r e，a mo d e o f s p a t i a l b e h a v i o r d e c i s i o n-ma k i n g ha s e d o n c o mp u t e r i s e s t a b l i s h e da n d t h e I n f o r ma t i o n fl o w a n d Kn o wl e d g e f l o w i n t h

46、e mo d e i s d i s c u s s e d，f r o m a b o v e t he r e l a t i o n a nd di s t i nc t i o n b e t we e n GI S a n d GES a r e d i s c l o s e d To t h e r e s e a r c h of c o nt e mp o r a r y g e o gr a ph y，t he s y s t e ma t i c，c o mpr e he n s Ne，r e g i o n a l a nd pr a c t i c a l r e s

47、 e a r c h me t h o d s a r e e mp ha s i z e d Th e r e s e a r c h o f c o nt e mp o r a r y ge o g r a p hi c a l me t h o d-o l o g y i n t u r n e n ha n c e s t h e r e s e a r c h o f t h e g e o g r a p h i c a l t h e o r y Th e c o n t e mp o r a r y g e o g r a p h y h a s b e e n r e c o

48、 gn i z e d a s a s t r on g l y c o mp r e h e n s i v e d i s c i p l i n e a n d ha s i t s own i n d e p e n d e nt s c i e n t i f i c s y s t e m I t i s j u s t t h e s c i e n t i f ic a n d c o mp r e h e n s i v e n a t u r e”o f c o n t e mp o r a r y g e o g r a p h i c a l me t h o d ol

49、 o gy t ha t d e ma n d u s t o r e s e a r c h t h e i nt e r i o r a n d d e e p l a ws o f t h e d e v e l o p me n t o f t h e ge o g r a p hi c a l t h e o r y s y s t e m a n d me t h o d s y s t e m；a n d c o g ni t i v e s c i e n c e a n d c o gnit i v e ps y c h o l o g y，a s t h e s c i e

50、 n c e s t h a t s p e c i a l l y s t u d y t h e l a ws o f h u ma n c o g n i t i v e p r o c e s s，ha v e J u s t p r o v i d e d t h e n e c e s s a r y me a n s f o r t h e r e s e ar c h Th e GCTt w h i c h i s e s t a b l i s h e d t hr o ug h t h e c o gn i t i v e a n a l y s i s o f t h e

51、 d e v e l o p me n t o f g e o g r a p hi c a l t he o r y a n d me t h od s，i s s ur e t o b e b e n e f i c i a l t o t h e a o a l y s i s a n d r e s e a r c h o f g e o g r a p h i c a l me t h o d o l o g y a n d h e n c e b e n e f i c i a l t o t h e a na l y s i s a n d r e s e a r c h o f g e o gr a p h i c a l t h e o r e t i c a l s y s t e m，a n d i t a l s o pr ov i d t h e t h e o r e t i c a l b a s i s f o r GI S a n d GES 维普资讯 http:/