泛地图时代的地理场景地图认知研究

刘慧敏; 曾颖; 邓敏

doi:10.13203/j.whugis20250102

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泛地图时代的地理场景地图认知研究

地图设计的基本问题 | 更新时间：2026-11-05

- 泛地图时代的地理场景地图认知研究
- Cognitive Research on Geographic Scene Map in Pan-Map Era
- 武汉大学学报（信息科学版） 2026年51卷第3期页码：425-435
- 作者机构：
  
  中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙，410083
- 作者简介：
  
  刘慧敏，博士，教授，研究方向为地图智能综合、地理场景制图。lhmgis@csu.edu.cn
  邓敏，博士，教授。dengmin@csu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(42471487;42171441)
- DOI：10.13203/j.whugis20250102
  中图分类号： P208
- 收稿：2025-08-19，
  
  纸质出版：2026-03-05
- 稿件说明：
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刘慧敏,曾颖,邓敏.泛地图时代的地理场景地图认知研究[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(3):425-435.

LIU Huimin,ZENG Ying,DENG Min.Cognitive Research on Geographic Scene Map in Pan-Map Era[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(3):425-435.
刘慧敏,曾颖,邓敏.泛地图时代的地理场景地图认知研究[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(3):425-435. DOI：10.13203/j.whugis20250102

LIU Huimin,ZENG Ying,DENG Min.Cognitive Research on Geographic Scene Map in Pan-Map Era[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(3):425-435. DOI：10.13203/j.whugis20250102

摘要

在信息化时代，大众化的制图需求拓展了地图学的内涵，催生出集科学、艺术和实用于一体的泛地图。从人类地理空间认知的视角出发，建立地理场景地图制图的理论与方法，对于完善泛地图的表达体系、提升地图知识服务能力具有重要研究价值。首先，论述了地图向地理场景转化的内在逻辑；然后，以现有典型地图产品为例，阐述了地理场景地图的内涵与形式化表达框架；最后，在地理空间多层次认知机制的驱动下，提出了地理场景地图的设计原则与实现思路。

Abstract

Objectives

In the era of information

the popularization of mapping requirements has been extending the connotation of cartography

and has brought out a novel form of maps with the characteristics of scientificity

artistry and practicability

namely the pan‐map. From the perspective of geospatial cognition

constructing theories and methodologies of geographic scene map will be of great value for both improving representation system of the pan‐map and promoting the knowledge service abilities of maps.

Methods

In this case

we firstly expound the inner logic of integrating the geographic scene into mapping process. Then

through constructing the relationship between geographic scene elements and geospatial information

the connotation and formalized representation framework of geographic scene maps are both elaborated by utilizing the method of typical case analysis. Finally

driven by the mechanism of multi-level geospatial cognition

the design principles and realization route of geographic scene maps are proposed.

Results

(1) Geographic space plays the role of providing unified spatial reference for geographic scene. Geographic scene can be characterized by spatial distribution

association relationship and evolution process of geographic entities. Contextualized expression is the critical mean of visually depicting abstract information

such as social economic

history culture

and so on

which can enhance the geospatial information transmission from element description to meaning construction. (2) The geographic scene map is derived from the visualization of geographic scene elements

including time

place

person

thing

event and phenomenon. These elements have multi‐dimension geospatial features

such as spatial location

geometrical morphology

thematic attribute

and so on

which are the ones to be exhibited using contextualized visual language. The feedbacks of users further guide the optimization of geographic scene map. (3) The progressive relationship between intuition

feeling

perception

sensation

awareness and cognition constitute the mechanism of multi‐level geospatial cognition. Based on this mechanism

geographic scene map designing should satisfy five core principles

namely sensory adaptability

semantic clarity

task orientation

cognition support and intuition optimization

for the purpose of balancing scientificity and artistry. (4) There are multiple targets of map designing

including space perception

multi‐scale exhibition

mental representation

dynamic inference and context dependency

which can promote the decision support quality of geographic scene maps. Two typical map products

Riverside Scene at the Qingming Festival and the Disneyland Park Map

fully illustrate that geographic scene maps become important mediums for spatial decision with both functionality and emotionality.

Conclusions

The occurrence of pan‐maps are extending the researches of contemporary cartography. Geographic scene can comprehensively present the inter‐relation among geographic entities in the real world. From the perspective of pan‐map

constructing geographic scene maps has the potential of enabling upgrades from visual perception experience to psychological context building

from geographic information description to geographic knowledge inference

from static visualized map‐reading to dynamic interactive decision‐making.

关键词

Keywords

references

王家耀 . 地图科学技术：由数字化到智能化［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2022 ， 47 （ 12 ）： 1963 - 1977 .

WANG Jiayao . Cartography： From Digital to Intelligent ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2022 ， 47 （ 12 ）： 1963 - 1977 .

王家耀，陈毓芬 . 理论地图学［M］. 北京：解放军出版社， 2000 .

WANG Jiayao ， CHEN Yufen . The Theory of Cartography ［M］. Beijing ： PLA Press ， 2000 .

董卫华，刘毅龙，黑巧松，等 . 泛地图空间认知理论与方法研究框架［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2007 - 2014 .

DONG Weihua ， LIU Yilong ， HEI Qiaosong ， et al . Research Framework of the Theories and Methods for Pan-Map Spatial Cognition ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2007 - 2014 .

郭仁忠，林浩嘉，贺彪，等 . 面向智慧城市的GIS框架［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2020 ， 45 （ 12 ）： 1829 - 1835 .

GUO Renzhong ， LIN Haojia ， HE Biao ， et al . GIS Framework for Smart Cities ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2020 ， 45 （ 12 ）： 1829 - 1835 .

艾廷华 . 大数据驱动下的地图学发展［J］. 测绘地理信息， 2016 ， 41 （ 2 ）： 1 - 7 .

AI Tinghua . Development of Cartography Driven by Big Data ［J］. Journal of Geomatics ， 2016 ， 41 （ 2 ）： 1 - 7 .

周成虎 . 全息地图时代已经来临：地图功能的历史演变［J］. 测绘科学， 2014 ， 39 （ 7 ）： 3 - 8 .

ZHOU Chenghu . The Era of Holographic Maps Has Arrived： The Historical Evolution of Map Functions ［J］. Science of Surveying and Mapping ， 2014 ， 39 （ 7 ）： 3 - 8 .

李千千，苏世亮 . 数智媒介下叙事地图的基本理论问题：概念界定、叙事结构与意义生成机制［J/OL］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2025 . https：//doi.org/10.13203/j.whugis20250261 https://doi.org/10.13203/j.whugis20250261 .

LI Qianqian ， SU Shiliang . Fundamental Theoretical Issues of Narrative Maps Under Digital-Intelligent Media： Definition of Concepts， Narrative Structure， and Meaning-Generating Mechanism ［J/OL］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2025 . https：//doi.org/10.13203/j.whugis20250261 https://doi.org/10.13203/j.whugis20250261 .

齐如煜，尹章才，顾江岩，等 . 高精地图的知识图谱表达［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2024 ， 49 （ 4 ）： 651 - 661 .

QI Ruyu ， YIN Zhangcai ， GU Jiangyan ， et al . Knowledge Graph Expression of High Definition Map ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2024 ， 49 （ 4 ）： 651 - 661 .

王海鹰，闫浩文，田江鹏，等 . 后现代哲学视野下的微地图［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2026 - 2037 .

WANG Haiying ， YAN Haowen ， TIAN Jiangpeng ， et al . WeMaps in the Perspective of the Post-Modernist Philosophy ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2026 - 2037 .

任福，翁杰，王昭，等 . 关于智能地图制图的几点思考［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2064 - 2068 .

REN Fu ， WENG Jie ， WANG Zhao ， et al . Some Thoughts on Smart Cartography ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2064 - 2068 .

吴明光，孙彦杰，闾国年 . 地图风格迁移：概念、综述与展望［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2069 - 2084 .

WU Mingguang ， SUN Yanjie ， LÜ Guonian . Cartographic Style Transfer： Idea， Review and Envision ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2069 - 2084 .

遆鹏，侯晓彤，李志林，等 . 基于可视化维度的泛地图表达机制［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2015 - 2025 .

TI Peng ， HOU Xiaotong ， LI Zhilin ， et al . Construction of Pan-Map Representation Mechanism Based on Visualization Dimension System ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2022 ， 47 （ 12 ）： 2015 - 2025 .

郭仁忠，陈业滨，赵志刚，等 . 泛地图学理论研究框架［J］. 测绘地理信息， 2021 ， 46 （ 1 ）： 9 - 15 .

GUO Renzhong ， CHEN Yebin ， ZHAO Zhigang ， et al . A Theoretical Framework for the Study of Pan-Maps ［J］. Journal of Geomatics ， 2021 ， 46 （ 1 ）： 9 - 15 .

闾国年，袁林旺，俞肇元 . 信息地理学：地理三元世界的新支点［J］. 中国科学：地球科学， 2022 ， 52 （ 2 ）： 374 - 376 .

LÜ Guonian ， YUAN Linwang ， YU Zhaoyuan . Infogeography： A New Fulcrum of the Geographic Tripartite World ［J］. Scientia Sinica （Terrae）， 2022 ， 52 （ 2 ）： 374 - 376 .

郭仁忠，陈业滨，应申，等 . 三元空间下的泛地图可视化维度［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2018 ， 43 （ 11 ）： 1603 - 1610 .

GUO Renzhong ， CHEN Yebin ， YING Shen ， et al . Geographic Visualization of Pan-Map with the Context of Ternary Spaces ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2018 ， 43 （ 11 ）： 1603 - 1610 .

郭仁忠，陈业滨，赵志刚，等 . ICT时代地图的科学概念及表达框架［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2022 ， 47 （ 12 ）： 1978 - 1987 .

GUO Renzhong ， CHEN Yebin ， ZHAO Zhigang ， et al . Scientific Concept and Representation Framework of Maps in the ICT Era ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2022 ， 47 （ 12 ）： 1978 - 1987 .

闾国年，俞肇元，袁林旺，等 . 地图学的未来是场景学吗？［J］. 地球信息科学学报， 2018 ， 20 （ 1 ）： 1 - 6 .

LÜ Guonian ， YU Zhaoyuan ， YUAN Linwang ， et al . Is the Future of Cartography the Scenario Science？［J］. Journal of Geo‐Information Science ， 2018 ， 20 （ 1 ）： 1 - 6 .

高俊 . 地图的空间认知与认知地图学［M］. 北京：测绘出版社， 1992 .

GAO Jun . Spatial Cognition of Maps and Cognitive Cartography ［M］. Beijing ： Surveying and Mapping Press ， 1992 .

陈枫，王峰 . VR/AR技术在虚拟博物馆游览系统中的应用研究：以故宫博物院为例［J］. 大众文艺， 2020 （ 4 ）： 61 - 62 .

CHEN Feng ， WANG Feng . Research on the Application of VR/AR Technology in Virtual Museum Tour Systems： A Case Study of the Palace Museum ［J］. Art and Literature for the Masses ， 2020 （ 4 ）： 61 - 62 .

HEI Q S ， YANG T Y ， DONG W H ， et al . Leveraging Psychology and Neuroscience for Geospatial Cognition Research ［J］. Annals of GIS ， 2025 ， 31 （ 1 ）： 1 - 13 .

应申，侯思远，苏俊如，等 . 论游戏地图的特点［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2020 ， 45 （ 9 ）： 1334 - 1343 .

YING Shen ， HOU Siyuan ， SU Junru ， et al . Characteristics of the Game Map ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2020 ， 45 （ 9 ）： 1334 - 1343 .

PASE A ， PRESTI L L ， ROSSETTO T ， et al . Pandemic Cartographies： A Conversation on Mappings， Imaginings and Emotions ［J］. Mobilities ， 2021 ， 16 （ 1 ）： 134 - 153 .

CAQUARD S ， CARTWRIGHT W . Narrative Cartography： From Mapping Stories to the Narrative of Maps and Mapping ［J］. The Cartographic Journal ， 2014 ， 51 （ 2 ）： 101 - 106 .

KAINZ W . Cartography and the Others： Aspects of a Complicated Relationship ［J］. Geo‐spatial Information Science ， 2020 ， 23 （ 1 ）： 52 - 60 .

PEUQUET D J . Representations of Space and Time ［M］. New York ： Guilford Press ， 2002 .

TOLMAN E C . Cognitive Maps in Rats and Men ［J］. Psychological Review ， 1948 ， 55 （ 4 ）： 189 - 208 .

BAI T Y ， PENG C ， WU Y L ， et al . Not Simply a Circle： Directional You-Are-Here Symbol Design Improves the Usability of Indoor Layout Maps ［J］. Cartography and Geographic Information Science ， 2023 ， 50 （ 2 ）： 214 - 231 .

艾廷华 . 适宜空间认知结果表达的地图形式［J］. 遥感学报， 2008 ， 12 （ 2 ）： 347 - 354 .

AI Tinghua . Maps Adaptable to Represent Spatial Cognition ［J］. Journal of Remote Sensing ， 2008 ， 12 （ 2 ）： 347 - 354 .

LIAO H ， ZHANG C B ， ZHAO W D ， et al . Toward Gaze-Based Map Interactions： Determining the Dwell Time and Buffer Size for the Gaze-Based Selection of Map Features ［J］. ISPRS International Journal of Geo‐Information ， 2022 ， 11 （ 2 ）： 127 .

WARE C . Information Visualization： Perception for Design ［M］. San Francisco ： Morgan Kaufmann ， 2021 .

EVANS G W ， FELLOWS J ， ZORN M ， et al . Cognitive Mapping and Architecture ［J］. Journal of Applied Psychology ， 1980 ， 65 （ 4 ）： 474 - 478 .

MACEACHREN A M . How Maps Work： Representation， Visualization， and Design ［M］. New York ： Guilford Press ， 1995 .

KESSLER F C ， BATTERSBY S E . Cognition and Perception of Map Projections： A Literature Review ［J］. Cartography and Geographic Information Science ， 2024 ， 51 （ 4 ）： 533 - 548 .

KRESS G R ， VAN LEEUWEN T . Reading Images： The Grammar of Visual Design ［M］. New York ： Routledge ， 1996 .

FISH C S . Elements of Vivid Cartography ［J］. The Cartographic Journal ， 2021 ， 58 （ 2 ）： 150 - 166 .

BI Y C . Dual Coding of Knowledge in the Human Brain ［J］. Trends in Cognitive Sciences ， 2021 ， 25 （ 10 ）： 883 - 895 .

SWIENTY O . Attention Guiding Geovisualisation： A Cognitive Approach of Designing Relevant Geographic Information ［D］. Munich ： Technical University of Munich ， 2008 .

HAN Z X ， WANG L Q ， ZHANG J Y ， et al . Map Design for Public Health Emergencies： A Novel Conceptual Framework for Thematic Content Selection ［J］. Journal of Geovisualization and Spatial Analysis ， 2021 ， 5 （ 2 ）： 25 .

WAGEMANS J ， ELDER J H ， KUBOVY M ， et al . A Century of Gestalt Psychology in Visual Perception： I. Perceptual Grouping and Figure-Ground Organization ［J］. Psychological Bulletin ， 2012 ， 138 （ 6 ）： 1172 - 1217 .

BOGUCKA E P ， MENG L Q . Projecting Emotions from Artworks to Maps Using Neural Style Transfer ［J］. Proceedings of the ICA ， 2019 ， 2 ： 1 - 8 .

WU M G ， SUN Y J ， LI Y Q . Adaptive Transfer of Color from Images to Maps and Visualizations ［J］. Cartography and Geographic Information Science ， 2022 ， 49 （ 4 ）： 289 - 312 .

CHRISTOPHE S ， MERMET S ， LAURENT M ， et al . Neural Map Style Transfer Exploration with GANs ［J］. International Journal of Cartography ， 2022 ， 8 （ 1 ）： 18 - 36 .

CHENG M M ， LIU X C ， WANG J ， et al . Structure-Preserving Neural Style Transfer ［J］. IEEE Transactions on Image Processing ， 2020 ， 29 ： 909 - 920 .

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