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一、概述学前儿童的空间方位认识是其认知发展中重要的一环，也是日常生活中不可或缺的能力。
在日常生活中，儿童需要认识物体的位置关系，掌握左右、前后、上下等基本的方位概念，以便进行行为活动和语言表达。
本文就学前儿童认识空间方位的一般过程进行探讨。
二、空间方位认识的发展过程1. 基本的空间方位概念学前儿童的空间方位认识起步于基本的方位概念，包括左右、前后、上下等。
在日常生活中，儿童通过观察和体验，逐渐掌握了这些基本的方位概念。
在成长过程中，家长和老师起着至关重要的作用，他们可以通过指导儿童观察各种物体的位置关系，引导儿童思考和语言表达，帮助其建立基本的空间方位概念。
2. 应用空间方位概念随着芳龄的增长，学前儿童开始在日常生活中应用所学到的空间方位概念。
他们能够准确描述物体的位置关系，如书桌在床的左侧、椅子在桌子的后面等，同时也能够正确理解和执行与空间方位相关的活动要求，比如站在房间的右侧、走到门的前面等。
这表明学前儿童在空间方位认识上已经达到了较高的水平。
3. 深化空间方位认识随着芳龄的增长和认知能力的提升，学前儿童的空间方位认识在逐渐深化。
他们不仅仅掌握了基本的方位概念和应用技能，还能够理解和表达更为复杂的空间位置关系，如斜坡上、拐角处、远近等。
此时，学前儿童的语言表达能力和思维逻辑能力得到了显著提升，他们能够用更加准确和丰富的语言描述物体的空间位置，以及执行更为复杂的空间方位相关任务。
4. 拓展空间方位认识在日常生活中，学前儿童也会不断接触到新的空间方位概念和场景，比如迷宫、立体图形等，这些都为他们的空间方位认识提供了更多的拓展机会。
通过探索和体验，学前儿童能够逐渐理解并掌握更为复杂的空间方位概念，提高自己的空间方位认识水平。
三、促进学前儿童空间方位认识的方法和策略1. 提供多样化的体验和教育活动在日常生活和教育活动中，家长和老师可以为学前儿童提供丰富多彩的体验和教育活动，如观察周围的环境、玩具拼图游戏、参与户外场景探索等，这些都是促进学前儿童空间方位认识发展的有效途径。
初中生区域认知能力的维度构成与水平划分
初中生区域认知能力指学生从多种资料中对地理空间环境的全面掌握，是地理
知识学习的重要组成部分，也是扩展学习领域的重要环节。
初中生的区域认知能力分为三个维度，即空间参照、地理图景、地点认知能力。
首先，空间参照能力是指学生能够较为准确地用地理参照物描述空间关系，这
是学习地理常识和识别位置的重要知识底蕴，主要包括水平参照、垂直参照两个方面。
水平参照指学生通过北、南、东、西、上、下等参照物描述各空间单元间的关系，垂直参照是参照地表面用文字描述空间三维结构，同时要求学生能快速定位空间单元在高程、大地面上的位置。
其次，地理图景能力指学生能够用白话文对地理景物或区域进行描述，可以根
据某一地区域内的自然和人文景观，有条理晰描述其地理成因，形成及其特征。
最后，地点认知能力是指学生能够掌握一定的地理知识，按照相关的情境分析，能够快速定位地点及前后关联性。
例如，对某地区的介绍要能够提出该地区的地形、水文、交通情况等特点；或者，理解某地区自然客观条件，能掌握存在哪些自然资源，以及这些资源如何与其居民的活动关联。
针对初中生的区域认知能力，还可以根据水平划分来进行针对性的训练。
学生
分为两类：一类是对基础水平比较好的学生，需要加强逻辑思维、叠加多种资料，巩固并扩大学习领域的深度；另一类是基础水平较低的学生，需要重点进行关联性和优先级方面的训练，不断提升基础知识水平。
总之，初中生区域认知能力包括空间参照、地理图景和地点认知能力三个维度，根据水平划分，可以进行针对性的训练，努力提升初中生的区域认知能力。
高中地理学科核心素养解读
地理学是一门研究地球表面自然现象和人文现象的学科，是学
生综合认识和理解地球及其围绕环境的重要学科之一。
高中地理学
科核心素养指的是学生在地理研究过程中所需具备的关键能力和知识。
1. 空间认知能力：地理学要求学生能够准确地理解和描述地球
表面各种地理现象之间的空间关系。
学生需要通过研究地球的形状、地理位置和地理分区等知识来培养自己的空间认知能力。
2. 信息分析和处理能力：地理学涉及大量的数据和信息，学生
需要具备分析和处理这些信息的能力，能够从中提取关键信息并加
以解读。
通过分析和处理地理数据，学生能够深入理解地理现象的
原因和影响。
3. 地理问题解决能力：地理学强调解决实际问题的能力，在研
究过程中培养学生的地理问题解决能力是很重要的。
学生需要能够
运用地理知识和思维方法，分析和解决与地球环境相关的问题。
4. 地理信息技术应用能力：随着信息技术的快速发展，地理信息技术在地理学中的应用越来越重要。
学生需要学会使用地理信息技术工具和软件，能够获取、分析和展示地理信息。
5. 地理观察和实地调查能力：地理学要求学生具备观察和实地调查的能力，能够通过观察和实地调查收集地理数据和信息。
这些实地调查和观察可以帮助学生深入了解地理现象，并培养他们的实践能力。
总之，高中地理学科核心素养是指学生在地理学习中所需具备的关键能力和知识。
培养学生的空间认知能力、信息分析和处理能力、地理问题解决能力、地理信息技术应用能力以及地理观察和实地调查能力，将有助于他们全面理解和运用地理学的知识和方法，提高地理学习的效果。
三、名词解释1．地理信息科学[西北大学2012年研]答：地理信息科学（Geographic Information Science）是信息时代的地理学，是地理学信息革命和范式演变的结果。
它是关于地理信息的本质特征与运动规律的一门科学，它研究的对象是地理信息，是地球信息科学的重要组成部分。
2．地理空间认知[电子科技大学2014年研]答：地理空间认知是研究人类如何认识自己赖以生存的地理环境（主要指地球的四大圈层：岩石圈、水圈、大气圈、生物圈），包括位置、分布、关系、变化和规律等，人类对地理空间的认知包括地理感知、表现再现、地理记忆和地理思维四个过程。
3．绝对空间与相对空间[武汉大学2014年研]答：绝对空间是具有属性描述的实体的空间位置的集合，它由一系列不同位置上的实体要素的空间坐标值组成。
相对空间是具有空间属性特征的实体的集合，它由不同实体要素之间的空间关系构成。
4．地理空间数据[福州大学2014年研]答：地理空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征等诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。
空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。
5．虚拟现实[武汉大学2010年研]答：虚拟现实，也称虚拟环境或人工现实，是一种由计算机生成的高级人机交互系统。
虚拟现实技术是指利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。
通过虚拟现实技术，可以构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，演练者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感。
6．空间索引[电子科技大学2011年研]答：空间索引是指依据空间对象的位置和形状，或空间对象之间的某种空间关系，按一定的顺序排列的一种数据结构；其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。
海马体与空间导航解读大脑中的地海马体与空间导航：解读大脑中的地理定位系统人类对于空间的感知和导航一直是一个非常受关注的话题。
我们常常不需要任何设备或者导航系统，就能够准确地找到自己的目的地。
这种天生的导航能力和空间认知能力的背后，海马体起着至关重要的作用。
本文将探讨海马体在大脑中的地理定位系统中扮演的角色。
一、海马体的解剖结构和功能海马体是大脑中一对C形结构，位于颞叶内侧。
它由多个区域组成，包括海马回、海马旁回和海马头等。
海马体在空间导航和记忆中起着重要的作用。
1. 空间导航海马体与空间导航的关系最早是通过动物研究得到的。
实验表明，当动物进行空间定位的时候，海马体的神经元会表现出明显的活动。
这些神经元的活动模式与动物在空间中的位置和方向密切相关。
进一步的实验研究发现，海马体的细胞对环境中的边界和特定的地标物体有着偏好。
这种偏好活动可通过记录海马体细胞来监测。
这些活动的出现与动物在环境中的位置密切相关，说明了海马体的空间定位功能。
2. 记忆编码除了空间导航，海马体在记忆的编码和检索中也起着关键作用。
当我们生活中的某个场景或者事件被储存在长期记忆中时，海马体中的神经元活动也会被激发。
海马体通过将环境的特定属性与事件细节相结合，为记忆编码提供了基础。
二、海马体网络与空间导航海马体不仅仅是一个孤立的结构，也参与了与其他脑区的广泛联系以实现空间导航。
在大脑中，与海马体直接相连的包括背外侧前额叶皮质、周围等夸脑核以及前扣带皮质等。
这些脑区协同工作，形成了海马体网络。
背外侧前额叶皮质被认为是空间导航中的重要节点之一。
在这个脑区，细胞体内的位置信息与动物的头部方向信息相结合，为空间导航提供了必要的信息。
周围等夸脑核在空间导航中的作用是跟踪动物的位置和速度。
它通过与其他脑区进行信息传导，将动物当前的位置和速度信息传递给海马体等脑区，从而实现空间导航。
前扣带皮质是大脑中一个重要的认知控制区域。
在空间导航中，前扣带皮质参与了注意力和规划等高级认知过程。
社会认识地理上的方位地理方位是指在地球表面上，人们对于各个地点相对位置的认知和定位。
社会认识地理方位的重要性不可忽视，它对于我们的日常生活、交通、导航以及地理学科的学习都有着深远的影响。
本文将从不同的角度探讨社会认识地理方位的重要性和其对我们行动和思维带来的影响。
一、社会认识地理方位在日常生活中的应用在我们的日常生活中，社会认识地理方位的应用十分广泛。
首先，它是我们进行导航和定位的基础。
无论是使用手机地图还是驾驶导航仪，我们都需要对地理方位有一定的了解，才能准确找到目的地并规划最佳路径。
其次，社会认识地理方位还在我们的日常交流中起到重要作用。
当我们与他人约定见面地点或者交流某个地点的位置时，必须使用地理方位词汇，例如东、南、西、北、左、右等，以确保信息的准确传达和理解。
二、社会认识地理方位对行动的影响社会认识地理方位对我们的行动有不可忽视的影响。
首先，它影响着我们的移动方式和路径选择。
当我们知道某个地方是在我们当前位置的东南方向时，我们就会选择相应的路径和交通工具来快速到达目的地。
其次，社会认识地理方位还影响我们对周围环境的感知和定位。
通过准确地识别方位，我们可以更好地辨认出周围的建筑物、地标和路口，从而更加顺利地完成各种活动，提高行动的效率。
三、社会认识地理方位对思维的影响社会认识地理方位对我们的思维方式和认知能力也有着重要的影响。
首先，它培养了我们的空间思维能力。
通过不断观察和记忆地理方位，我们能够形成对地图和空间布局的直观认知，提高我们的方向感和空间思维能力。
其次，社会认识地理方位还影响着我们的综合分析和解决问题的能力。
在面对各种实际问题时，我们需要综合考虑地理方位的因素，从而做出合理的决策和解决方案。
四、社会认识地理方位对地理学科的学习的影响社会认识地理方位是地理学科学习的基础。
在学习地理学科时，我们需要掌握地理方位词汇、理解地理方位的原理和应用，才能更好地理解和掌握地理知识。
同时，地理方位也是地理学研究的一个重要方向，它关系到地球表面地理特征的空间分布、地理区域的划分以及地理过程的解释等。
地理认知与GIS数据模型一、地理认知内涵1、地理学基本定律地理学第一定律：空间距离造成了相邻的事物相似，远离的事物相异（W.R.Tobler）。
空间相似性地理学第二定律：空间造成隔离，隔离促成个性的形成和发展，由此繁衍出自然和人文景观的多样性和区域差异，也就是空间的异质性（M.F.Goodchild）。
空间异质性地理学第三定律（地理景观相似定律）：地理景观越相似，其构成的地理因素越相似。
地理学第四定律（地理综合定律）：地理综合体是由物理、化学、生物、人文、社会、经济等地理作用形成的，主控地理环境因子对地理综合体的形成具有决定性作用。
2、现实世界的抽象与地理表达现实世界的抽象描述的七要素：时间、地点、人物、事物、事件、现象、场景现实世界的地理表达的六要素：语义描述、空间位置、几何形态、演化过程、要素关系、属性特征3、时间与空间分布4、场景分类5、地理表达现实世界的地理表达：语义描述（名词解释、分类体系、原理图）：是什么what、什么人who、什么事what、为什么why空间定位（坐标、地标、地名地址）：在哪里where几何形态（点、线、面、体、像素、体素）：什么样子what演化过程（ti的状态，△t、dt、эt的行为）：什么时间when、何种形态how、何种行为how要素关系（空间关系、时间关系、时空关系、要素关系）：什么关系what属性特征（物理、化学、生物、人文、社会、经济特征）什么特征what二、数据挖掘和信息聚合1、泛在数据文本、图表、地图、音频、图像、视频2、信息解析与提取利用语言学分析方法对泛在数据进行语义单元、语法、语义、语用分析，挖掘社会信息七要素，并进行结构化处理，运用地理学六要素对社会七要素进行描述。
3、信息聚合与表达利用地理学规律和地理要素相互作用的机制对由现实世界进行数据组织、基于地理认知规律进行地理世界的表达。
4、文本数据挖掘与信息聚合文本数据有低层、中层、高层三种特征，分别从语法、语义、语用分析进行理解和分析5、图表数据挖掘与信息聚合从中层特征分析时间、地点、经济现象，事物、现象、时间6、图像数据挖掘与信息聚合由原始数据的低层特征的场景七要素挖掘方法与按主题聚合的场景构建方法三、 GIS数据模型1、几何代数要把地图变成数字形式的地图，便于计算机处理和分析，RogerTomlinson从地图学与计算机制图学的视角定义了GIS，当前GIS数据模型采用的地图数据模型。
地理世界区域认知的实践作业
地理世界区域认知的实践作业可以有很多种形式，以下是一些可能的建议：
1. 制作世界地图：尝试绘制一幅世界地图，并标记出各个大洲、国家和主要的地形特征。
这个实践可以帮助你更好地理解地理空间关系。
2. 区域研究报告：选择一个你感兴趣的地区，进行深入的研究。
你可以研究该地区的文化、经济、人口、自然资源等方面。
通过撰写报告，你可以更好地理解该地区的独特性。
3. 制作地理信息卡片：在卡片上列出你所选择的地区的各种地理信息，如地理位置、气候、地形、自然资源等。
这个实践可以帮助你整理和总结关于特定地区的知识。
4. 地理游戏：设计一个地理知识问答游戏，可以是小组竞赛或者个人挑战。
问题可以涉及世界各地的地理知识，如国家首都、山脉高度、主要河流等。
5. 制作地理拼图：购买或打印世界地图的拼图，尝试将它们正确地拼在一起。
这个实践可以帮助你更好地了解世界各地的地理位置和形状。
6. 模拟旅行：选择一个你感兴趣的国家，计划一次虚拟旅行。
研究该国家的文化、历史和地理特征，并制定一份旅行路线。
通过这个实践，你可以更好地了解不同地区的特色和差异。
7. 制作地理海报：选择一个特定的主题，如“世界人口分布”或“全球气候变化”，然后制作一张关于这个主题的海报。
你可以使用图表、图片和文字来展示你的理解和发现。
以上都是一些具有创意的实践作业，可以帮助你加深对世界区域的理解和认知。
记住，实践是学习地理的重要部分，通过亲身参与和体验，你可以更好地理解和记忆所学的知识。
信息技术在培养中学生地理空间思维能力中的应用地理空间思维能力是指人们对于空间特征的感知、认知、分析、理解和应用的能力。
在现代信息时代下，信息技术成为了培养中学生地理空间思维能力的重要手段。
本文将详细探讨信息技术在中学生地理空间思维能力中的应用。
信息技术的作用信息技术包括计算机、网络、通讯等多种技术手段，这些技术手段在信息传播与处理上的优势，为培养地理空间思维能力提供了强有力的支持。
强化信息获取地理空间思维能力的培养离不开对信息的获取。
信息技术为中学生获取地理信息提供了多种途径。
学生可以通过各种网络地图和数字地球工具获取丰富的自然环境和人文地理信息。
同时，中学生也可以通过数字摄影技术、GIS技术等手段获取地理信息。
提高信息处理能力信息技术不仅提供了获取信息的途径，更重要的是提高了信息处理的能力。
信息技术在处理地理信息时，可以快速便捷地对海量数据进行分析和处理，提取出其中关键的信息，从而更好地进行地理概念的理解和应用。
增强信息交流合作信息技术的发展使得人们之间的交流合作变得更加多样化、灵活化。
中学生可以通过网络工具和数字地球平台与其他学生、专家进行交流合作，共同开展地理探究和研究。
这种合作性质不仅能够培养中学生的合作意识和能力，也能够增强中学生的地理探究动力。
信息技术应用的方式信息技术应用不仅有多种技术途径，还有着多样化的操作方式。
数字地图数字地图是指以计算机技术处理的地理信息的形式，呈现到电子地图或相应数字地球软件上，提供给中学生进行地理信息的获取、分析和应用。
数字地图上丰富的地理数据，不仅能够提高中学生的地理认识水平，同时也能够让学生了解到不同地区的自然和人文环境。
GIS技术GIS技术是由计算技术和地理学方法相结合的技术手段，它能够对地理数据进行管理、分析和处理。
在中学地理教学中，GIS技术的应用能够提高学生的空间思维能力和地理信息的理解和应用能力。
数字摄影技术数字摄影技术是指通过数码相机的技术手段，以数字方式采集影像资料和地理信息，并对数据进行处理、存储、传输和分析的技术。
空间方向的认识与描述随着科技的进步和人类的探索精神，对空间的认知和描述变得越来越重要。
了解和描述空间方向对于导航、建筑、交通和军事等领域具有重要意义。
本文将探讨空间方向的认识和描述，以及其在现实生活中的应用。
一、空间方向的认识空间方向是指一个物体或者一个地点相对于另一个物体或者地点的位置和朝向关系。
人类通过感知和思维来认识和理解空间方向。
常见的空间方向包括东、西、南、北、上、下等。
在不同的文化和语境中，对于空间方向的认知有所差异。
人类对空间方向的认识主要依靠视觉、听觉和触觉等感官来获取和分析信息。
例如，我们可以通过观察太阳的位置和运动轨迹来判断东西南北的方位。
此外，地理环境、建筑结构和交通导向等也会对我们的空间方向认知产生影响。
二、空间方向的描述准确和清晰地描述空间方向对于人们的交流和理解至关重要。
通过使用特定的描述词汇和语言组织，我们可以有效地传达空间方向的信息。
以下是一些常用的空间方向描述词汇：1. 东、西、南、北：用来描述地理方位。
例如，东方是太阳升起的方向，西方是太阳落下的方向。
2. 上、下、前、后：用来描述物体的垂直和水平位置关系。
例如，书在桌子上方，盘子在碗的下方。
3. 左、右：用来描述相对于自己的方向。
例如，转弯时往右拐。
4. 内、外：用来描述与物体内部和外部的关系。
例如，房间内有一张桌子。
除了词汇描述，图示和地图也是描述空间方向的有效工具。
通过绘制平面图和指南针等，人们可以更直观地了解和共享空间方向的信息。
三、空间方向的应用1. 导航和定位：在旅行和导航中，准确的空间方向描述可以帮助人们找到目的地，并选择最佳路线。
地图、指南针和GPS等工具都依赖于空间方向的描述。
2. 建筑和城市规划：在建筑和城市规划中，空间方向的认识和描述是决定建筑朝向、通风和采光等因素的重要依据。
合理利用空间方向可以提高建筑和城市的舒适性和可持续性。
3. 交通导向：在交通和交通信号系统中，明确的空间方向描述可以帮助司机和行人遵循交通规则，避免事故和混乱。
http://www.paper.edu.cn -1- 地理空间认知1 舒红 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉 (430079) E-mail：shu_hong@lmars.whu.edu.cn 摘 要：地理信息是地理空间相关信息，地理信息科学是地理空间知识体系。当前，地理空间认知的缺乏障碍着地理信息科学的建设。在人-机-地交互系统观念下，建议了地理空间认知定义，阐述了哲学、物理学、数学、心理学、符号学、地理学、测绘学、计算机科学等学科中的空间认知思想，不同视角不同层次学科中地理空间认知思想的辩证综合启发了地理空间认知理论建立。此外，论文揭示当前进化的地理信息系统观念是哲学观念自身发展使然，指出地理空间认知与人类中心地理信息科学观形成一种对立统一关系。 关键词：地理空间，计算，认知，本体，语义，地理信息科学
1. 地理空间认知 哲学上，意识是人脑对物质的主观能动反映。相对于强调客观观察、环境影响、环境适应和实际功效的行为心理学，认知心理学更多地通过自我内省方法来探究人类心理活动（尤其心智结构发展）规律。进一步，Herbert Simon和Allen Newell [1]假设人类心理活动可以表
征为物理符号变换。这里，“物理”符号指外在的或潜在可以外在化的符号，甚至包括神经元活动模式等。自然地，符号结构变换形式化了心理活动规律。这种意义下，认知科学实际已经将形式计算、心理活动和客观规律统一于广义信息加工，或者说认知科学是一门以广义信息加工观点来探究人类心理活动规律的科学。据此，我们可以定义地理空间认知是人-机-地交互系统中广义地理空间信息加工理论。更具体地，地理空间认知是人-机-地环境下地理空间结构变换及其符号表征理论。 科学直接体现为一种知识体系，地理信息科学则是地理空间知识体系。然而，当内容形式化后，知识投射为符号结构变换规律，信息和知识概念便趋向统一，人工智能和知识工程得以实现。地理信息系统完成人类地理空间智能的计算机实现（仿真或延伸），地理空间认知理论则采用计算机信息处理观点探索人类地理空间心智发展（虚拟或增强环境）。很明显，地理空间认知理论是地理信息科学的重要支撑。 至今，人们对地理空间认知尚未获得一个完整的印象，不同视角和抽象水平的空间或地理空间认知思想散列于哲学和科学里面。本文在辩证阐述不同学科里地理空间认知思想的同时，有意提供一个初步的地理空间认知框架。
2. 哲学的空间认知 哲学经历了本体论、认识论、语言分析（语言意义和命题逻辑等分析哲学）、人本主义（生命、现象、存在主义、后现代主义等哲学）等几次主要转向。哲学的空间范畴指最一般空间概念及其特性。 空间相对运动和物质而存在。空间（space）是一切物质存在的基本形式，表现为物质的广延和并存性。空间性（spatiality）是特定实体对普遍物质空间的继承。空间和空间性具有绝对和相对的关系。空间和时间统一于物质的运动，更深层地归结为物质内外成分相互作用（维持或改变物质状态的力）。此外，空间具有无限和有限、间断和连续、均匀（同质、
1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（项目编号：20040486029），国家自然科学基金（项目编
号：40671150），国家973计划基金（项目编号：2006CB701305）的资助。 http://www.paper.edu.cn -2- 同向、对称）和差异（异质、异向、非对称）、无序和有序、整体和部分、聚集（向心力）和扩散（离心力）、或然和必然等辩证特性。 物质具有客观实在性，作为物质存在形式的空间同样具有客观实在性。形态多样的具体物质的可感知性提供人类空间感觉经验（尤其视觉经验）。空间认知同样是人类身体器官-大脑的主观能动反映，空间提供感性材料（日常和科学观察数据）的组织方式。空间关系表现了空间结构语义，空间中物质则表现了空间指称语义。人类空间行为活动则载赋了空间人文价值。空间语言是空间逻辑的符号表述，同时也是人类空间认知能力的表现。
3. 物理和数学的空间认知 物理学研究具体物质运动及动力规律，引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用力等长短程作用力为四种最常见物质互作用力。相应地，我们有不同动力和运动维持下的空间，例如，波动空间、粒子空间、分子空间、宏观物理空间等。 为建立惯性参照系下运动和引力定律，Isaac Newton坚持绝对空间观，认为纯粹空间绝对存在，独立于外在物质，静止不动，作为一种位置参照。空间象容器，包容着一切具体物质。为建立相对论物理学，Albert Einstein坚持相对空间观，认为事物相比较而存在，时间和空间相对于物质运动存在，引力场等效弯曲几何空间，空间作为关系或秩序。绝对空间与相对空间思想正如形而上学和辩证法的关系。物质存在实物和场两种形态，具有波粒二象性，量子力学提供了一个不同于经典力学和相对论确定空间观的不确定空间观，粒子空间坐标和动量不可能同时精确测量，Werner Heisenberg的测不准原理陈述了人和自然互作用事实。 数学研究事物的数量关系和空间形态。数学源于人类理性的逻辑化、公理化或直观构建。在公理化之前，欧几里德几何被认为是空间直观语言。而非欧几何更多地体现了人们对曲面空间的理性反思。现代数学中，Felix Klein将几何学定义为几何变换群中几何不变量研究。依次松弛限制条件，我们有欧氏几何（欧氏变换群中度量不变量，“长度”“正交”性质保持）、仿射几何（仿射变换群中仿射不变量，“平行”性质保持）、射影几何（射影变换群中射影不变量，“直线”性质保持）和拓扑几何（拓扑变换群中拓扑不变量，“邻域”性质保持），不同层次的几何整体刻画了一般空间结构。
4. 心理和符号学的空间认知 心理学研究人类心理活动规律，经历了意识结构心理学（实验心理学）、行为心理学、认知心理学（信息加工心理学）等范式变革。Roger W. Sperry的裂脑实验表明人脑左半球优势于语言、数理和逻辑等抽象思维，右半球优势于空间形式、音乐和艺术等形象思维。普通心理学研究表明人类知觉具有整体性、选择性和恒常性。针对Wilhelm Wundt意识的心理元素分解观点，Max Wertheimer、Wolfgang Kohler和Kurt Koffka强调知觉（尤其视知觉）的整体组织规则，提出相近、相似、封闭、连续、对称等知觉组织原则。Pylyshyn Zenon W.、Kosslyn Stephen M.、Paivio A.等争论人类思维模型的语言、图象、双编码形式。空间知觉包括对物理形状、大小、方位和深度等特性的知觉。Rosch Eleanor探讨通过相似性家族中原型来识别对象的方法。Piaget Jean发生心理学关注儿童内在的感知运动、前运算、具体运算到形式运算的思维图式发展规律，认为人类智慧本质在于适应，即同化和异化两种机能协调，达到有机体与环境平衡。Tolman Edward Chance [2]强调生物行为的心理驱动，首次提出认知
地图概念。Gibson James J. [3]关注人类环境知觉，环境功能不变量（affordance）呈现于人类视觉，人类从光流中完成各种视觉功能不变量抽取，人与环境彼此暗示。Tversky Gans Barbara http://www.paper.edu.cn -3- [4] 探讨了环境（上下文）影响导致人类空间认知扭曲，如习惯性、熟悉度、亲近感、观赏
性等给人距离缩短的印象，层次性导致人类空间方向性幻觉。空间参照系可以分为绝对参照系（如大地坐标系）、自身参照系（如局部坐标系、河流的出入口）和相对参照系（参照物、测量物和量测工具/测量者共同构成的坐标系，如不同位置的人看汽车在房屋的不同方位）。从知觉（尤其视觉）、思维等方面，心理学家对人类空间认知结构变换（空间认知模型）及其符号表征进行了大量实验和理论探索。 作为一种文化现象，语言观（语言结构）侧面反映了人们的世界观（命题事实）。同时，语言也是人们个体思维和社会交流的符号系统，它经历了Ferdinand de Saussure结构语言学、Chomsky Noam生成转换语言学和George Lakoff[5]认知语言学等认识阶段。Ferdinand de
Saussure指出符号是能指和所指的统一体。Peirce Charles Sanders 将认识主体引入自足符号，扩展定义符号为能指、所指、解释项的统一体。George Lakoff注意到人类世界知识的形成不能脱离自身身体经验，如从身体上下前后左右等日常生活体验逐渐隐喻到地理空间南北里外西东等世界常识，人脑中存在多种空间意象图式协助我们整理感觉经验材料，进而形成人类关于整个世界的知识体系。意象图式是不断反复出现的人类理解和推理的经验完形，具有一定的内部组织结构，如容器图式、里-外图式、部分-整体图式、连接图式、中心-边缘图式、起点-路径-目标图式、上-下图式、前-后图式、线性图式、力图式等。意象图式（image schema）观点接近Immanuel Kant的先验直观形式的空间知识观，但有别于Immanuel Kant作为感性和理性桥梁的图式和Piaget Jean作为思维模式的图式。Sapir-Whorf认为语言有助于人们认知重组，并协助人们解剖自然，世界通过语言来组织。
5. 地理、测绘与计算机科学的空间认知 地理学研究地理现象分布和变化规律，强调人地关系地域变异，经历了描述解释、数学模型、地理行为、智能计算等方法论转向。开放复杂的地理系统为地球表面自然和人文地理现象的集合，是物理、化学、生物、社会、文化等低高级现象在地理空间尺度上的整合。从部门到系统，从具体区域差异到全球一体化，人们地理空间概念遵循局部到整体、个别到一般的认识规律。早期的地理景观概念突出人类地理空间感知，现代的地理景观则更加抽象，涵义趋近于地理区域（地理综合体单元）概念。Tobler Waldo[6]提出地理学第一定律（相近
的地理事物比相远的地理事物具有更强的相关性），表明了地理事物内在状态关联向外在空间形式的投射。不满足为区位配置、路径优化等模型的数学简化，地理学家重新认识到人类地理空间认知（认知地图）在地理空间行为中的驱动作用（Reginald Golledge）[7]，找路（wayfinding）行为隐射了人类地理空间问题求解过程，纯粹的空间位置（location）被赋予地理意义作为地理实体存在场所（place）。斑块、廊道、基质、网络等构成生态景观格局。路标、路径、节点、区域、边界、网络等构建城市景观意像（Kevin Lynch）[8]。Bill Hillier [9]
认为城市空间格局集中承载着人类社会活动经验，建议连接、集成度、深度、智能度概念化的城市空间轴线图。 测绘学作为地理学的一个分支，大地测量和工程测量间接观测（如地球重力等物理量观测）或直接观测地球大小形状和工程几何量变化。摄影测量与遥感利用地物电磁特性探测地物空间形态和专题属性。地图制图则完成地物图形综合和表达。测量平差研究测量值向真值逼近（估计）与测量值不确定度评价。地图制图对地理景观进行图形综合和表达，借助图形符号系统表达地理现象空间分布规律。特别地，Jacques Bertin[10]，Alan M. MacEachren [11] 等
