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虚拟现实（virtual reality,VR）环境中,移动导航地图设计的空间认知要素是影响用户导航绩效的重要因素。借鉴现实环境中移动城市导航地图设计原则,将空间认知要素分为有、无空间认知价值两种,引入VR环境,探究不同搜索任务中两种要素对导航绩效的影响,并分析性别及被试空间认知能力差异造成的效果差别,以期提出VR环境中移动城市导航地图的界面设计原则。研究结果表明,与现实环境一致,VR移动城市导航地图设计中,有、无空间认知价值的要素存在差异,有空间认知价值的要素可显著提高被试导航绩效;在目标搜索任务中,被试性别存在差异,男性被试使用无空间认知价值的实验地图导航绩效显著高于女性;被试在空间认知能力上不存在差异。该研究结果可为VR移动导航地图的界面设计提供依据。 相似文献
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利用虚拟地理环境模拟、表达和重构客观真实环境是当前空间认知科学领域的主要试验研究范式之一.针对人们在虚拟环境和真实环境中的认知表现是否一致的问题,本文以桌面式虚拟环境和真实环境为试验场景设计对照试验,将空间认知分为格局认知、对象认知和空间响应3个维度,通过设计认知试验,分析两种环境下参与者的空间认知差异,探究个体特征对空间认知的影响及其环境效应.研究表明:①环境类型和个体特征对空间对象认知无显著影响;②具有地理知识背景、旋转心象地图、使用协调空间参考框架人群的格局认知更详细和准确;③环境类型对路径响应无明显影响,但对转角响应影响显著.参与者在虚拟环境中可以更有效地识别正确方向,并且专业背景具有显著的主效应,MRT水平与环境类型具有显著的联合效应.本文研究结果为基于桌面式虚拟环境进行空间对象认知模拟试验的有效性提供了依据,也可用于指导根据用户特征订制个性化虚拟环境. 相似文献
3.
《武汉大学学报(信息科学版)》2020,(3)
从个体差异的角度出发,研究不同性别、参考框架和地图浏览方式的被试者在三维虚拟场景中对空间寻路的时间和路径选择的影响。选择故宫的大尺度三维场景作为实验环境,限定寻路视角为第一视角,模拟日常生活中寻路过程。实验结果表明,性别对完成时间有显著影响,男性寻路时间要明显短于女性,但是被试者在三维场景中完成寻路任务的路径复杂度无性别差异;不同参考框架对完成时间有明显差异,且协调参考框架时间最短,但是对路径复杂度没有差异;不同地图浏览方式对路径复杂度的影响效果显著,其中全局型要比地标型表现更优。 相似文献
4.
虚拟地理环境的地理学语言特征 总被引：8，自引：0，他引：8
在比较分析传统地图和GIS的地理学语言功能基础上,指出了虚拟地理环境对现实世界抽象表达的多维特征、多视点和多重细节的多模态可视表现、多种自然交互方式和跨时间、空间与尺度的地理协同以及多感知的空间认知能力等。说明虚拟地理环境提供了一种综合表意系统和更接近自然的多感知的空间认知能力,使得从现实世界到人类大脑的信息带宽最大化,提供了超越现实的抽象表示与解析理解能力,达到了增强现实的目的。虚拟地理环境作为继GIS之后新一代地理学语言的显著特征是以用户为中心、提供最接近人类自然的交流方式与表达形式。 相似文献
5.
路径导引是导航与位置服务领域重要研究内容之一,传统Turn-by-Turn的方式能够给予人们在陌生环境下的导引信息,但不符合人们的对于熟悉环境下的认知和日常沟通习惯。基于地标的描述方式更加符合人们的认知习惯,尤其对熟悉周边环境的本地人而言（如出租车司机）。通过按照地标的显著度进行分层,建立多粒度的路径导引描述信息,符合人们由概略到详细的空间认知规律,能有效提高人们寻路反馈、处理和知识共享的能力。以面向导航为目的,针对不同尺度的地标认知空间完成了多粒度的地标形式化建模,设计了更为符合人们认知习惯的、多粒度的路径导引描述方法。 相似文献
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7.
设计并开展了基于虚拟亲历行为的空间场所认知对比实验,探索基于头盔式虚拟现实地理信息系统(virtual reality geographic information system,VRGIS)与基于屏幕空间的地学虚拟环境中虚拟亲历行为的空间场所认知差异特征。实验收集到虚拟现实(virtual reality,VR)组与屏幕组两组参与者的数据,包括参与者手绘认知草图、虚拟场景中活动轨迹与视线轨迹数据,并从空间场所认知效果、遗忘分数、视线轨迹等3个方面进行了对比分析。结果表明,VR组的潜在优势体现在:①空间认知3个层次(空间特征感知、空间对象认知、空间格局认知)的认知效果比屏幕组均有了显著的提升;②在遗忘分数方面,与屏幕组并没有显著差别;③观察方向的水平变化量显著大于屏幕组。此外,实验还讨论了头盔式VRGIS影响空间场所认知效果的可能内在机制以及支撑虚拟地理实验平台的可能性。 相似文献
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基于格式塔识别原则挖掘空间分布模式 总被引：9，自引：2，他引：9
面向空间群目标的分布模式识别是空间数据挖掘比较关注的问题。本研究基于空间认知原理与视觉识别格式塔完形原则并结合空间聚类方法对该问题进行研究,提出用于描述实体间差异的"视觉距离"概念,其定义综合考虑视觉识别中的位置、方向、大小差异,通过Delaunay三角网计算几何构造建立该距离计算的模型。在实验基础上提出基于最小支撑树MST的聚类方法,获得与视觉认知相一致的结果。研究试图表明一个观念,即通用性的数据处理模型在GIS实际应用时,需要根据GIS作为"空间认知"科学的原理,作技术方法上的改进,需要考虑认知主体在感知、辨析、识别、推理不同思维过程中的认知心理原则。 相似文献
10.
旅游者地理空间认知模式研究 总被引：4，自引：0，他引：4
根据地理空间认知理论,探讨了旅游者对地理空间认知的基本过程、特征以及基于不同空间信息表达方式的旅游者空间认知效果.研究发现旅游者的空间认知效果受到空间信息表达形式的影响;指出作为特殊群体的旅游者,其地理空间认知明显不同于一般人群,而主要集中在空间特征感知、空间对象认知和空间格局认知3个层次.旅游者空间特征感知受制于旅游场景;在空间对象认知方面侧重于旅游要素认知,主要采用旅游要素决定模式,其中距离认知采用时间决定模式;方向认知主要采用地标定向和拓扑关系判别模式;旅游景区的认知主要依据心理意象,大尺度旅游者采用文化差异选择模式,而中小尺度的旅游者则是功能差异选择模式;旅游空间格局认知则是旅游功能特征、旅游空间对象和地理特征认知的综合. 相似文献
11.
《The Cartographic journal》2013,50(1):15-26
AbstractThis paper aims to evaluate what effect applying residents' urban image to virtual city design (a real time virtual model of an actual city) has on wayfinding performance during 'flying-based' navigation mode. Two experiments were conducted to compare two virtual city designs using the virtual model of Tel Aviv city. One design included highlighted urban elements from the residents' urban image, while in the second design no highlighted elements were included.The experiments proved that using the elements of the residents' urban image in a virtual city design enhances the performance of all participants in the wayfinding tasks, and especially those with a low level of spatial knowledge. Analysis of the trajectory patterns and the verbal reports of the participants during navigation showed that the urban image design facilitates a more intensive use of a position-based strategy, in addition to the path-integration wayfinding strategy, which was found to be dominant in the virtual model without the highlighted urban image elements. On the basis of these findings we propose principles for designing virtual cities from a perspective of wayfinding. 相似文献
12.
多源导航信息融合过程中,观测模型和动力学模型随时间和空间变化复杂,高精度的动态载体导航与定位需要观测模型和动力学模型具有准实时或实时修正的能力。针对包含观测模型误差以及动力学模型误差的滤波系统,提出了一种基于信息滤波的弹性自适应滤波算法。所提算法以不含模型误差的标准信息滤波器为主滤波器,分别构造了观测函数模型及动力学函数模型误差补偿滤波器,对两类模型误差进行补偿。所提方法强调模型补偿项的弹性自适应估计和状态参数的弹性组合,提高了时变模型误差估计的稳定性。半物理仿真实验结果表明,基于函数模型补偿的弹性自适应滤波算法可以有效地估计观测模型和载体动力学模型误差项,水下拖体的三维位置偏差在0.2 m以内,两类模型误差的影响基本消除,明显提高了载体动态参数的估计精度。 相似文献
13.
针对当前矢量地图导航缺乏真实环境信息,而视觉地理定位依赖海量图像标注数据的问题,提出了一种面向虚实融合的单体建筑物实时识别与定位方法。该方法以智能手机为载体,利用轻量级深度网络SSD(single shot detector)实时检测手机视频流中的建筑物对象类别,通过调用手机内置传感器获取当前定位信息与拍摄视角,并以矢量地图信息为辅助,在仅需识别出建筑物类别的情况中,准确获得单个建筑物的属性与定位信息,并与矢量地图进行叠加可视化,最终达到真实地理环境与矢量地图融合的增强导航。随机采集了550张建筑物图像,经过处理标注后作为训练标签,在计算机上训练SSD的建筑检测功能并且进行验证;将训练好的SSD网络模型迁移到移动端,结合地理围栏方法与手机传感器开发可识别建筑单体信息的增强导航系统,将系统部署在手机上进行测试。实验结果表明,该方法可充分利用矢量地图与实景图片的互补信息,在仅需少量建筑物标注样本的情况下,实现单体建筑物信息增强的手机端地图导航,有效缓解了矢量地图定位不够直观的问题。 相似文献
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在现代到后现代社会的转变过程中, 人类的信息传播模式进入自媒体时代, 在地图上表现为制图用户向大众或地图爱好者转移, 地图的精确性不高、表达方式多样化。微地图是其中的一种, 旨在改善传统地图表达和大众地理空间认知的矛盾, 改进自媒体时代地图用户的主观信息表达, 突破传统地图仅从有限、规范化的角度和维度对地理事物和现象进行表达的局限。首先, 针对微地图的3个特点, 在后现代哲学的视角下分析其产生的原因并给予解释; 然后, 利用认知语言学的体验人本观、原型范畴论和去中心论等后现代哲学方法论, 对传统地图的空间认知、信息分类、制图表达等基础问题进行批判性分析和重构, 形成具有后现代哲学特点的微地图概念框架;最后, 通过实验验证了微地图存在的可能性及其后现代属性。 相似文献
15.
等高线拓扑关系定量表达对空间认知、地形特征挖掘、地图综合等至关重要。然而,已有研究多针对等高线树的生成及综合算法,缺乏等高线拓扑关系及其与尺度变化关系的定量表达,不同地貌类型其变化规律是否一致仍未知。为此,通过分带与投影转换、非闭合等高线拓扑检查与闭合及有向等高线树的构建等,发展了一种等高线拓扑关系定量表达方法。采用高山、中山、平原地貌60组多尺度等高线数据集,探究不同地貌类型的多尺度等高线拓扑指标及其随尺度变化规律的一致性。试验结果表明,相邻尺度等高线拓扑指标变化规律符合空间认知与推理,不同地貌类型多尺度等高线拓扑指标与尺度变化间关系可用同一个幂函数定量表达,该结论为基于多尺度空间相似关系等高线全自动综合的实现提供了理论支撑。 相似文献
16.
城中村的精细空间分布是城市规划与城市更新的重要参考。由于城中村具有语义高级和遥感影像特征辨识度不足的特点,使用传统的场景识别方法难以从高密度城市中获得精度良好的城中村精细空间分布。针对城中村的精细识别问题,提出了一种新颖的融合遥感影像和社会感知的层次化识别方法。该方法在特征上融合了遥感图像和社会感知数据的优点,其层次化结构同时考虑了大范围的上下文信息和小范围的局部信息,为在精细尺度全面理解城中村提供了一个新思路。基于该方法对深圳市的城中村进行了空间识别,获得了2.5 m空间分辨率的精细城中村分布。精度验证表明,该结果的总体精度和Kappa系数分别达到98.68%和0.807,说明该方法具有优秀的表现。此外,还通过对照实验分别证明了层次化识别框架、融合遥感影像和社会感知数据的增益效果。结果表明,层次化框架和多源空间数据都能有效提高城中村识别方法的精度。 相似文献
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智能手机凭借其普遍性、便携性和低成本等优势,已成为大众用户导航与位置服务的主流终端载体,其多频多系统GNSS（global navigation satellite system）观测值的开放进一步激发了手机高精度定位的研究。然而,受限于消费级GNSS器件性能,手机卫星观测值呈现出信号衰减严重、伪距噪声大、粗差周跳多等问题;并且受城市复杂环境影响,手机GNSS定位的连续性、可靠性也难以保证。提出一种城市场景手机GNSS/ MEMS（micro-electro mechanical system）融合的车载高精度定位方案。首先,构建了速度约束的GNSS差分定位模型;然后,通过手机内置MEMS与车辆运动约束,在挑战环境下进行GNSS/MEMS融合精密定位。实验结果表明,在开阔和树荫场景下,速度约束方法可达到分米至米级定位精度,相比于常规方法分别提升了35.2%和78.9%;在高架场景下,GNSS/MEMS融合定位的精度和连续性均提升显著;在隧道场景下,MEMS推算位置累积误差约为2.5%。实验结果初步表明,手机GNSS具备开阔环境下的车道级定位能力,手机GNSS/MEMS融合可提升城市复杂环境下车载定位的精度和连续可用性。 相似文献
18.
接收机自主完好性监测(receiver autonomous integrity monitoring,RAIM)是终端用户高可靠导航定位的保障,低轨卫星的发展为完好性监测带来新的机遇,然而不同低轨星座增强下的终端RAIM性能可能会存在显著差异。基于高轨道倾角(80颗)、中轨道倾角(120颗)和混合轨道倾角(168颗)3种典型的低轨星座,系统评估了低轨卫星增强下的北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system,BDS）RAIM可用性及故障检测效果。仿真计算结果表明：对于高纬区域,高轨道倾角增强下的RAIM可用性效果最好,而在中、低纬区域,中轨道倾角星座增强下的RAIM可用性效果最优;在全球范围内,高轨道倾角、中轨道倾角和混合轨道倾角星座增强下非精密进近阶段的RAIM可用性较BDS分别提升30.5%、29.0%和41.0%。由此可知,由不同轨道倾角组成的混合星座可较好地弥补可视卫星在空间覆盖上的缺陷,其全球RAIM可用性增强效果最优,增强下的RAIM可检测到的最小伪距偏差较之前平均减小33.3 m。 相似文献
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全球定位系统（global positioning system, GPS）坐标时序去除同震形变和震前稳态速度场后,采用加权非线性最小二乘估计震后对数弛豫时间,可更准确地提取震后对数弛豫项,从而可以分析震后弛豫项对测站位移的独立物理贡献,并为震后余滑和黏滞性松弛效应等现象的分析提供参考。以日本2009—2019年GPS坐标时序为例,估计2011年Mw 9.0地震震后对数弛豫时间,发现不同站点的对数弛豫时间与其震中距关系显著,且服从高斯分布。据此,构建高斯函数加常数模型,可由震中距概略估计震后对数弛豫时间。高斯分布曲线的峰值、峰值位置、半宽度信息、最低位置分别为3.5 a、0 km、262 km、0.5 a,由此得出震后对数弛豫项影响时间大于0.5 a的站点主要集中在震中距约524 km范围内。震后弛豫效应区域分布的差异性显著,对数弛豫时间越长的区域,弛豫项水平位移表征越大,其中存在两个平均弛豫时间2.5 a的中心区域,与震后余滑的中心区域及时间相吻合。 相似文献