对地理空间信息图形符号显示标准化的探讨
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篇1：对地理空间信息图形符号显示标准化的探讨
对地理空间信息图形符号显示标准化的探讨
地理空间信息的图形符号显示标准化是地理空间数据规范化的重要组成,也是其走向数字化、网络化和移动化的必备条件,以确保地理空间信息在感知和认知上的一致、有效和准确,提高其通用性使之能在更广泛领域中沟通和共享.本文通过参照有关国际国家标准和对大量相关文献的调研,对符号分类体系、显示介质、视觉感知、视觉变量、分级表达、颜色标准等方面进行了探讨,以期对地理空间信息图形符号的.显示标准的制定提供一定参考或借鉴.
作 者：邱菲菲 唐曦 黄余明 张超 QIU Fei-fei TANG Xi HUANG Yu-ming ZHANG Chao 作者单位：邱菲菲,唐曦,黄余明,QIU Fei-fei,TANG Xi,HUANG Yu-ming(华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海,62;华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海,200062)张超,ZHANG Chao(华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海,200062)
刊 名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)： 34(4) 分类号：P201 关键词：标准化 地理空间信息 符号显示篇2：几种地理空间信息服务发现机制的比较和探讨
几种地理空间信息服务发现机制的比较和探讨
服务发现是面向服务的地理空间信息服务体系中连接服务请求者和提供者的重要环节.本文介绍了几种常见的地理空间信息服务发现机制,如UDDI,WS-Inspection,OGCCSW,对它们的功能特点进行了比较,从发现机制、分类模型、标准性、易用性等角度分析各自的'适用域.在构建地理信息服务体系时,前瞻性、针对性选择服务发现机制有助于构建更灵活适用的系统.
作 者：赵姗 成毅 陈晓斌 王强 ZHAO Shan CHENG Yi CHEN Xiao-bin WANG Qiang 作者单位：信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052 刊 名：地理信息世界 ISTIC英文刊名：GEOMATICS WORLD 年，卷(期)： 06(3) 分类号：P208 关键词：地理空间信息服务 服务发现 UDDI WS-Impeefon CSW(ebRIM)篇3：基于ebRIM的地理空间信息网格目录服务设计
基于ebRIM的地理空间信息网格目录服务设计
目录服务是地理空间信息共享与应用的重要环节.在介绍并分析开放地理信息联盟(OGC)目录服务及ebXML注册信息模型(ebRIM)基础上,结合网格技术提出网格环境下基于ebRIM的'地理空间信息目录服务设计方案.
作 者：赵姗 郭建忠 成毅 陈晓斌 ZHAO Shan GUO Jian-zhong CHENG Yi CHEN Xiao-bin 作者单位：解放军信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052 刊 名：海洋测绘 ISTIC英文刊名：HYDROGRAPHIC SURVEYING AND CHARTING 年，卷(期)：2008 28(5) 分类号：P208 关键词：网络目录服务 ebRIM 网格篇4：基于多源数据(资料)的地理空间信息半自动提取及更新
基于多源数据(资料)的地理空间信息半自动提取及更新
在列举了各种多源数据(资料)的基础之上,介绍了多源数据(资料)所需进行的预处理及其在地理空间信息提取及更新中的具体应用.针对不同来源的`数据(资料)探讨了可采用的半自动提取及更新技术,以此提高地理空间信息提取的效率及质量.
作 者：陈换新 严薇 刘晨帆 CHEN Huan-xin YAN Wei LIU Chen-fan 作者单位：陈换新,CHEN Huan-xin(信息工程大学测绘学院,河南,郑州,450052;中国人民解放军96633部队,北京,100096)严薇,刘晨帆,YAN Wei,LIU Chen-fan(信息工程大学测绘学院,河南,郑州,450052)
刊 名：测绘与空间地理信息 英文刊名：GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY 年，卷(期)： 32(5) 分类号：P208 关键词：多源数据 预处理 提取 更新 综合利用篇5：统计信息与空间信息按地理格网集成的方法研究
统计信息与空间信息按地理格网集成的方法研究
统计信息是区域可持续发展中的重要信息资源,涵盖了人口、农业、工业、经济等各类数据.采用GIS技术,有效地实现统计信息与空间信息的集成管理是区域可持续发展的重要保证.本文在分析了GIS中常用的.集成方法基础上,提出了通过统计信息的“空间化”实现两者集成的方法,并以人口为例,详细论述了通过“空间化”实现人口数据与空间数据的集成过程.通过这种集成,可以高效地利用GIS的分析功能实现统计信息的管理、分析、显示.
作 者：赵荣 董春 ZHAO Rong DONG Chun 作者单位：中国测绘科学研究院,北京,100039 刊 名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)： 32(4) 分类号：P208 关键词：统计信息 集成 空间化技术篇6：对采矿空间信息分类编码的研究工学论文
对采矿空间信息分类编码的研究工学论文
摘要：面向采矿空间的信息分类编码是在概念水平上解决采矿空间信息分层组织与属性数据库设计的重要方法。本文从采矿空间、数据与信息概念出发，探讨采矿空间信息分类编码对象的本质；设计了采矿空间信息分类对象的形式表达模型，提出了采矿空间信息分类的状态空间法思想；并对采矿空间信息分类编码尚待进一步研究的问题进行了分析。
关键词：采矿空间信息；分类；状态空间法；编码方法
一 采矿空间、空间数据、空间信息采矿空间实体
在采矿空间认知模型中，空间实体是有相同属性描述对象的集合。在G I s软件工程中，空间实体是与空间位置有关、具有一定几何形态的各种事物和现象。空间实体的最根本特征是任何一个实体都可按某种空间坐标进行数字化表达，并实现对其定位、定性、定量以及拓扑关系的描述。采矿空间实体是抽象意义上的采矿生产管理系统中的事物和现象。采矿空间信息分类就是对实体的本质特征进行分类。
采矿空间数据
空间实体的位置、属性类型与级别的符号化表达是空间数据，是GIS操作与处理的对象。包含采矿空间定位数据与属性描述数据。空间定位数据表现为空间地理坐标系中点、线、面等实体类型离散化的空间坐标或坐标序列或用采区名、巷道编号等基于空间标识符来间接实现空间实体的定位。
属性数据是空间实体的定性或定量特征的抽象。根据定性描述可区分实体的类型，通过定量数据可辨别同一实体不同的级别。从地理数据层面看，属性数据的定性、定量描述是采矿空间信息分类编码的依据。
采矿空间信息
采矿空间信息的分类编码码问题可表达为一个三元组(Z，R，s)。其中，x表示空间实体的结构或语义知识，表示可能分类解的子集；R表示分类的一些规则，描述空间实体结构间的关系；w表示分类的控制策略，代表分类规则选取的原则与策略。采矿空间信息以数据为载体，是对采矿空间数据与属性数据的语义解释。采矿空间信息内含四个相互关联的特征：位置特征、空间关系、属性和时间特征。位置特征由空间定位数据来表达，并通过对空间坐标的分析运算得到大部分空间关系。根据GIS的理论和技术，只要表示了空间位置，也就间接表示了空间关系。属性特征的一个重要方面是它规定了空间实体的本质特征与语义关系(空间关系之外的关系)，包括实体的类型关系、成分关系等。这种采矿空间信息的语义内涵是采矿空间信息的分类编码的基本依据。
鉴于，目前GIS软件还主要在二维平面上模拟、处理现实世界问题。采矿空间信息的分类编码应着重考虑采矿空间信息语义和属性信息的分类分级与代码化，而把空间关系的表达与运算由计算机实时完成。
二 属性信息的.表达
属性数据的多专题属性决定了一定采矿范围内的采矿空间信息必须用多专题数据层的组合来表示，用地形层、地层、开拓层、煤层等才能较完整地表达采矿空间。
矿山GIS系统之所以应关注采矿空间信息的分类与编码，是因为这些系统在技术上主要关注数据的采集、数据分层组织、数据精度、数据量、数据存贮、数据集成、分析以及数据共享等技术问题。采矿空间信息分类为GIS数据分层提供指导，属性分类直接关系到GIS中的数据组织。建立现势性好，精度高和可供共享的采矿空间框架数据，是矿山空间信息应用系统的共同需求。
在GIS中空间数据与属性数据采用面向对象数据库组织，属性数据一般用关系型数据结构管理。一般而言，一个二维表与一个数据层相对应；每个记录与一个空间实体对应，每个字段与一个属性对应，在每一行中相同的字段表示相同的属性。
三 采矿空间信息分类
分类对象的形式表达
人们认识和研究客观世界一般有三种方法：逻辑推理法，实验法和模型法。模型法是我们了解和探索客观世界最方便、最有效的方法。建立模型决不能企图将客观世界的所有因素和属性都包括进去，只能根据系统的目的和要求，抓住本质属性和因素，准确地描述。
采矿空间信息的基础是矿山测量信息，因此，矿山测量信息的分类问题解决了，“采矿空间信息分类与编码”的主要问题就解决了。空间实体复杂空间关系的模型均依数学理论为基础。在文献中，为了对矿山测量信息进行抽象，以井工测量为例，对采矿测量对象进行了形式化定义，并证明采矿空间测量信息的空间关系和逻辑关系是一种半序关系，并给出了下列命题。
命题：设x的论域为井下测量对象，t为控制或传递关系<，则(x，t)为半序空间。
我们将采矿空间信息的基础空间信息分类问题抽象为分析或求解问题(x，t，s)，则可将上述命题作为采矿空间信息分类问题(x，t，s)的理论基础，包括分类对象的结构、规则和策略等。
分类方法
传统的信息分类的基本方法有两种：线分类法(也称为层级分类法)和面分类法。
线分类法。将分类对象按所选定的若干个属性或特征，作为分类的划分基础，逐次地分成相应的若干个层级的类目，并排成一个有层次的，逐级展开的分类体系。同位类类目之间是并列关系；下位类与上位类存在着隶属关系；同位类不重复，不交叉。这利，分类方法层次性好，对应数据模型中的层次模型，能较好地反映类目之问的逻辑关系；使用方便，既符合手工处理信息的传统习惯，又便于电子计算机处理信息。其问题是结构弹性较差，分类结构经确定，不易改动；效率较低，当分类层次较多时，代码位数较长。
面分类法。按分类对象的若干个属性或特征视为若干个“面”，每个“面”中又可分成许多彼此独立的若干个类目。使用时，可根据需要将这些“面”中类目组合在一起，形成一个复合类目。这种分类方法有较大弹性，对应数据模型中的网络模型。一个“面”内类目改变，不影响其他“面”；适应性强，可视需要组成任何类目；易于添加和修改类目。其问题是不能充分利用容量，可组配的类目很多，但有时实际应用的类目不多，并且难干手工处理信息。
状态空间法。鉴于采矿空间信息的复杂性、应用的复杂性，在上述两种方法的基础上，用“状态空间法”作为补充完善，以解决传统方法无法解决而现实应用中碰到的问题。
状态空间法是问题求解(problemsolving)问题，许多问题求解方法采用试探搜索方法。也就是说，这些方法是通过在某个可能的解空间内寻找一个解来求解问题。这种基于解答空间的问题表示和求解方法就是状态空间法，它通过以状态和算符(operator)为基础来表示和求解问题。
状态(srate)：描述某类不同事物间的差别而引入的一组最少变量的有序集合，，Q中的每个变量Qx称为状态变量。
算符(operator)：把问题从一种状态变换为另一种状态的手段；
状态空间(state space)：表示该问题的全部可能状态及其关系图。 问题与讨论 采矿空间信息分类编码的目的是用于对采矿数据进行组织、建库，以便于数据的集成分析与数据共享利用。在矿山信息化界，长期以来未能形成统一的采矿空间信息分类编码体系，有客观与主观上的原因。ISO／TC211在制定元数据标准时，提供了个专题信息的分类方案，但没有采矿空间信息分类方案，这个专题方案是否可作为我国制定采矿空间信息分类编码标准的思路，还有待研究。
篇7：地理空间信息网格高性能调度技术中应用程序调度模型的研究
地理空间信息网格高性能调度技术中应用程序调度模型的研究
地理空间信息网格调度技术,要比传统的高性能计算中的.调度技术复杂,原因是如果将全部网格资源作为一个应用程序的调度和执行目标,必将导致通信延迟、成本昂贵、执行低效等.为此,综合考虑应用程序特性、机器特性等,研究设计了地理空间信息网格高性能调度技术中的应用程序调度模型,包括地理空间信息网格应用程序分析;资源特性分析;应用程序分解;性能预测;资源调度;机器选择;任务映射和任务调度;任务调度器和调度器管理等九个模块.以实现为不同的应用程序匹配不同的计算资源,提高计算资源的利用率和应用程序的执行效率.
作 者：龚强 GONG Qiang 作者单位：中国地震局工程力学研究所,黑龙江省信息产业厅,哈尔滨,150090 刊 名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)： 32(2) 分类号：P208 关键词：地理空间信息网格 高性能调度技术 应用程序调度模型篇8：美国地理课程标准中地理空间能力培养对我国的启示
美国地理课程标准中地理空间能力培养对我国的启示
地理空间能力是影响学生地理学习和地理问题解决效率的重要因素，也是地理素养的重要构成要素。因而，地理空间能力培养成为当前国际地理教育关注的重点和热点领域。各国地理课程都把地理空间能力作为地理能力的核心要素，在课程标准中都有明确的培养要求。 尽管地理空间能力对地理学习具有基础性作用，但从目前状况看，我国地理空间能力教育不论是教师的重视程度还是教学质量都不容乐观，是地理教育系统的一个重大盲点与薄弱领域。从一定意义上说，学生地理空间能力偏低，是造成学生地理学习的困难和学习效率低下的主因之一。地理课程与教学必须正视和面对这一问题，把地理空间能力培养置于重要位置上，采取恰当的措施提高学生的地理空间能力。其中，借鉴国外先进经验是有效途径之一。 为了解和借鉴国外地理教育中有关地理空间能力培养状况，本文对美国地理课程标准中有关地理空间能力要求进行解析，以期对我国地理课程标准和教材的进一步修订提供参考，为地理教师有效地开展地理空间能力培养的教学实践提供借鉴。 一、美国地理课程内容标准与地理空间能力培养 由美国国家地理学会、美国地理学者学会、国家地理教育委员会等机构于1994年出版的“国家地理课程标准――生活化地理”，由18个课程标准组成，分为空间观点的世界、地方和区域、自然系统、人文系统、环境与社会和自然地理学用途六个主题。空间观点的世界有三个课程标准，其重点为让学生能使用地图、心智图和其他地理工具，以空间的观点分析人类、地方和环境的空间组织；地方和区域有三个课程标准，重点是让学生了解地方的地理特征、区域的复杂和文化经验影响区域的认知；自然系统有两个课程标准，人文系统有五个课程标准，重点让学生了解自然营力的类型与地表生态系的空间分布，以及人口、文化、经济、聚落的特性和人类与土地的互动；环境与伦理有三个课程标准，重点在让学生能了解人类与自然的互动；地理学的用途有两个课程标准，重点是让学生以地理学解释现在并计划未来。[1]在这18个课程标准中，其中前三个标准与地理空间能力关系最为密切。 1.标准1中地理空间能力培养要求 标准1为如何使用地图及其他地理表征工具、技术，以从空间的视角获得、处理、报告信息。地理表征工具和技术主要包括地图、地球仪、图画、表、航空照片、卫星影像等，也包括参考作品，如年鉴、地方志、地理词典、摘要以及其他地理资料的汇编。标准要求在K-12教育中，学生应该具有多种地理表征方面的经验和技能，尤其是地图技能。学生从低年级就应该开始看地图，将地图作为他们周边世界信息的来源，要给予学生解释各种地图和绘制教室、学校、社区图的机会。随着年龄的增长，学生在地图与测绘活动方面的相关知识、技能和视角等不断发展，学生具有更加复杂和抽象的地图阅读和绘制方面的经验，地理标准对学生地图技能的要求也越来越高，所学地图变得越来越抽象，以适应学生表征、操作空间和符号信息能力的发展变化。同时，地理标准要求给予学生熟悉计算机系统和地理信息系统的机会，要求学生尽可能多处理各种形式的地理数据，理解信息系统在地理学习和实践中的作用。在地理学习中，了解如何识别、获取、评价和使用这些地理资源，运用各种方式组织、操作、存储地理信息，能够使学生具备丰富的'地理经验，使学生从空间的视角运用信息、学习与开发信息和交流相关的技能，使学生在以后的学习工作中具备有效的问题解决和进行决策的技能。 2.标准2中地理空间能力培养要求 标准2是如何使用“心理地图（也可译为脑中地图）”组织有关空间背景下的人、地方、环境信息。“心理地图”是个体对地球表层某些方面的内在表征，是人们对不同尺度地方位置和特征的认知，它既包含客观准确的有关地理事物（如大洲、国家、城市、山脉和海洋的位置等有关知识），也包括主观和不那么准确的信息（如对地方的印象，对相对尺度、形状、位置的粗略估计），以及对地方间特定关系的感知，反映了人们从空间视角观察和思考有关世界的技能。标准认为发展和完善心理地图对地理空间能力的发展是非常重要的，学习如何使用和建立心理地图是成为有地理素养人的基础。脑海中的这些地图提供给学生必要的感知世界的方式，储存和回忆有关地球上自然和人文现象的形状和格局的信息。标准认为当学生阅读、聆听、观察、思考更多关于他们周围世界的信息时，他们会将更多的细节和结构加入“心理地图”中。随着年龄的增长，更多的地方和事件被置于有意义的空间背景中，他们的“心理地图”会积累多层次的有用信息。标准要求，随着学生的成长，要鼓励学生发展和更新他们的心理地图，以确保他们继续获取有关地方位置、地方特点和其他方面的信息的知识，从地方到全球的地理视角建立一个更为广阔的地理感知。 3.标准3中地理空间能力培养要求 标准3为如何分析地球表面的人、地方、环境的空间组织。了解和应用地理需要用空间术语进行思维，他们会问有关人、地方、环境是什么样的、在什么地方和为什么的问题，能够使学生产生对其周围世界的积极询问探究。通过地理空间思维，能够使学生形成有关空间组织的过去、现在和未来格局的重要问题的答案，以预测不同区域活动的结果，并预测特定条件下会发生什么。地理空间概念与概括化是解释不同尺度世界、地方到全球的有力工具，是地理理解发展的基石。标准认为运用空间概念进行思维以描述、分析地球表面人、地方、环境的空间组织，是反映一个人是否具有地理素养的重要标志。对地理空间组织格局的描述，开始于将其分解成最简单的点、线、面、体等要素以描述地理事物的空间特性，第二步是使用位置、距离、方向、密度、排列等概念来获得格局中要素间的关系，使用运动、流动、分布、距离成本、等级、联系、接近等概念来解释世界格局和功能的原因。[2]标准要求鼓励学生对地球表面的自然和人文现象地点，尤其是产生的空间结构和空间过程，以及世界空间组织的所有方面进行探究，运用地图和其他表征进行分析、观察，通过野外实习收集的数据，提出地理问题，找出地理答案，从而理解地球的人文和自然特征格局和组织。理解空间组织格局需要学生熟悉一系列空间概念和模型，这些概念和模型可能被用来描述和分析空间组织格局，这一知识可以基于学生已有的直接经验中获取，帮助学生理解地球上任何地方的自然和人文地理现象的排列方式。 二、地理技能标准与地理空间能力培养 美国国家地理课程标准有五项技能要求，这五项技能是：地理学习者能够提出有关地理空间分布和空间过程问题的技能；掌握有关地理空间分布的信息；组织地理空间信息；分析地理空间信息；回答地理问题。 1.提出问题标准中地理空间能力的培养要求 成功地提出地理问题，包括询问、思索和回答关于事象在何地、为什么在此处以及人们如何抵达该地等基本方面。地理学家的研究通过提问在哪里、什么样、为什么和因此怎么样开始。因而，学生也应该能够提出为什么事物在它们所在的地方，它们是怎样到达那里的，以及这种分布为什么重要等问题。 标准要求：学生在学习过程中应主要思考以下几个方面的地理问题：①正在观察的地理对象的空间布局是什么样的、为何有此种布局、这种布局有何意义；②研究对象的地理空间背景、地方的自然和人文特征、地方被定义的方式或划分区域的方法、地方感知的发展和意义、建构地方心理地图；③正在研究的对象在哪里、相对位置和绝对位置如何、位置的发展变化状况、位置的重要意义；④事物的相对尺度、所研究的主题的尺度是如何影响事象的组织和结构的；⑤跨越空间的事物有何规律的或独特的排列方式、格局存在的原因、分布中格局缺乏的原因、格局的重要意义；⑥影响事物分布位置和格局的形成过程、一个地方或空间功能随时间变化、所观察空间分布状况的潜在形成原因；⑦自然系统和人文系统要素间的相互作用，系统联系的方式，环境和人类活动是如何相关的。例如，所研究的大洲位于哪里；该大洲人口的分布格局是怎样的；为什么该大洲的气候是以它们那种方式分布的；矿产资源的分布格局对人口经济发展是否重要、如果重要，以哪种方式作用？ 2.获取地理信息标准中地理空间能力培养要求 地理空间信息是关于位置、地方自然和人文特征以及居住在这些地方人的地理活动和条件状况。为了回答地理问题，学习者必须阅读和解释各种地图，并编辑和利用第一手和第二手地理资料，作为定量和定性研究的基础。 标准要求：学生应该学会使用多种工具和资源获取地理数据，这些技能包收集数据，观察和系统地记录信息，阅读和解释地图，展示其他图形表征以及使用统计方法。例如从地图、照片、图表和航空照片获取信息，以多种方式观察、识别、命名、描述、组织、度量和记录收集地理空间信息。运用计量的方式叙述资料，对数据进行简单的统计分析，有系统地评估地理资料的价值和用途。 3.组织地理信息标准中地理空间能力培养要求 标准要求：地理空间信息应该以不同的方式加以组织和表现，这有助于地理问题的分析和解释。组织地理资料的方式很多，可选择和设计合适的地图以组织地理资料，选择和设计合适的统计图、图表和表格等去说明地理资料，使用不同的地理符号以绘制点子图、面量图和等值线图，另外可运用其他方法将资料转变为视觉图像，如利用各种媒体扩大和组织地理资料。学生应该学会运用多种方法系统地组织和表征地理数据，能够辨认其他类型的数据，能够选择最好的方法表征他们收集到的数据，使地理信息通过空间视觉化手段进行呈现。 4.分析地理信息标准中地理空间能力培养要求 分析地理空间信息在于探究地理类型、关系与关联，在分析的过程中将观察所得的资料加以综合，形成具有秩序性的逻辑解释，并从地图、统计图、表格和其他资料中引出推论。分析地理信息可利用计量方法去解释地理资料；从地图和其他地理描述中获得推论或作出结论；运用分析、评估、综合、说明等方法解释地理资料；亦可使用简单的统计学或统计方法识别趋势、关系和顺序。 标准要求：学生应该能够辨认、理解、解释和分析呈现于地图、表、表格和曲线图中的信息，通过这种审查篇9：注意次级任务对客体与空间工作记忆信息保持的选择性干扰
注意次级任务对客体与空间工作记忆信息保持的选择性干扰
罗 良1 林崇德2 陈 桄3
（1．北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室；2.北京师范大学发展心理研
究所；北京 100875；3．北京师范大学教育学部）
摘要：通过两个行为实验，考察两种选择性注意干扰任务是否分别对客体与空间信息的保持产生选择性干扰，及干扰效应是否受记忆对象言语命名和编码难易程度的影响。实验l采用言语命名和编码容易的记忆任务，没有发现任何显著的干扰效应。实验2采用了言语命名和编码困难的记忆任务，结果分析发现：空间选择性注意次级干扰任务对空间工作记忆成绩存在显著的干扰效应，而基于客体的选择性注意次级干扰任务则对客体工作记忆成绩产生了显著的干扰。实验结果说明，基于客体的选择性注意和空间选择性注意分别在言语命名和编码困难客体与空间信息的保持加工中发挥作用，但当面对言语命名和编码容易的客体与空间记忆目标时，不再发生作用。
关键词：客体工作记忆；空间工作记忆；选择性干扰；基于客体的选择性注意；空间选择性注意
1 问题提出
视空间工作记忆是工作记忆的重要组成部分，主要用于存贮客体和空间信息，负责产生、操作和保持视觉图像。神经心理学( Hanley，)、认知心理学( Klauer，；Chen．)、发展心理学(Shaw，)以及认知神经科学(Smith，)的研究发现，视空间工作记忆包括客体工作记忆和空间工作记忆两个相对独立的子成分。客体工作记忆对物体的大小、颜色和形状进行加工和存储，而空间工作记忆主要负责加工和存储物体的空间位置信息。
已有研究表明，选择性注意在视空间工作记忆信息的保持加工中发挥重要作用( Vogel，；Sa-la，)，它包括空间选择性注意和基于客体的选择性注意两种。空间选择性注意是指选择视觉区内某一位置进行注意，而基于客体的选择性注意则是指把客体信息组织为信息块的过程，即，特定客体被选择注意的过程( Duncan，1984；Mozer，2005)。Smyth( 1994)在一项使用Corsi Block任务作为空间工作记忆材料的实验中发现，如果在延迟间隔内，让被试操作需要注意转移的次级任务，被试的成绩会显著下降，而且这种成绩的下降与注视点的转移没有关系( Smyth，1996)。Awh( ，)通过系列行为实验进一步推测，空间选择性注意对保持工作记忆中的空间信息始终处于激活状态发挥重要作用，空间信息的保持可能是一种基于空间注意的复述机制。脑成像研究的发现也对这种推测提供了支持( Jha, ; Postle, 2004; Geier, ; Srimal,)。被试在完成需要空间选择注意任务的过程中，大脑后部视觉皮层的激活存在对侧( contralater-al)效应，即当需要注意的任务出现在左侧视野区时，右侧的视觉皮层有较大激活( Awh，2000; Grat-ton，1997)，这种效应在视觉信息出现后的lOOms内开始。Awh及同事使用fMRI( Awh．；Postle，2004)证明，当被试执行空间工作记忆时，也出现这种效应，ERP( Awh，2000)研究进一步发现，空间信息的复述与空间选择性注意都诱发出Pl和Nl成分，并且在潜伏期和头皮空间分布上高度重合。
受到空间选择性注意与空间工作记忆关系研究的启发，一些研究者( Barnes，2001)推测基于客体的选择性注意在客体工作记忆信息保持中也可能发挥重要作用。Barnes( 2001)使用双任务范式对这一问题进行了研究，实验要求被试完成三种工作记忆任务：言语、空间与客体，被试完成三种任务的同时，还要在延迟阶段完成一种“Vert.ex任务”，这是一种基于客体的选择性注意任务。实验发现，记忆客体信息造成了“Vertex任务”单客体优势的减少，证明了基于客体的选择性注意与客体工作记忆可能共享某些机制。Mayer( 2007)在一项脑成像研究中发现，客体工作记忆的编码加工与视觉选择性注意激活的脑区叠加程度非常高，认为对客体进行记忆编码时，可能需要视觉选择性注意的参与。一些研究( Elliot，1998：Fink，1997)还揭示基于客体的注意加工与客体工作记忆在左侧顶叶的激活存在叠加。但在Barnes( 2001)的行为研究中，并没有发现客体工作记忆任务的成绩受到“V ertex任务”的影响。Awh( 2006)在论述空间选择性注意与空间工作记忆关系曾提出，要说明空间选择性注意在空间信息的保持中发挥作用，就必须证明保持空间信息的过程中，空间选择性注意受到干扰或者抑制时，空间工作记忆的成绩会显著下降，以往关于二者关系的大量研究证实了这一点。对于基于客体的选择性注意在客体信息保持中的作用同样也需要从这个层面进行证明，但是，就所掌握的文献来看，还没有看到这方面的研究。
本研究拟通过考察两种不同类型的注意次级干扰任务是否分别对客体与空间工作记忆任务产生选择性干扰，来进一步揭示基于客体的选择性注意在客体工作记忆信息保持中的作用。此外，在已往研究中，有些研究采用抽象图形和难以命名的空间位置( Bosch，2001)，有的研究则采用规则的几何图形( Mecklinger，1996)和可以命名的空间位置，这种记忆任务言语命名和编码难度上的差异可能导致已有研究结论的不一致。因此，本研究还对选择性注意在客体和空间信息保持中的作用是否受到记忆任务言语命名和编码难度影响的问题给予关注。本研究设计了两个实验来解答以上的问题：实验l探索不同类型的注意次级任务是否对言语命名和编码容易的客体和空间工作记忆任务产生选择性干扰；实验2考察不同类型的注意次级任务是否对言语命名和编码困难的客体和空间工作记忆任务产生选择性干扰。
2 实验一
探索不同类型的注意次级任务是否分别对言语命名和编码容易的客体和空间工作记忆任务产生选择性干扰。
2.1研究方法
2.1.1被试
15名大学生（其中男7名），年龄在20―25岁之间，平均年龄22.4岁。视力或者矫正视力正常。实验进行前，被试填写基本信息、签署实验知情同意书，实验完成后给予有限报酬。
2.1.2 实验设计
实验采用2[记忆信息类型：客体信息、空间信息]x3[次级干扰任务类型：基于客体的选择性注意干扰、空间选择性注意干扰、无干扰（即单纯工作记忆条件）]的被试内设计。
2.1.3 实验材料
工作记忆任务：客体与空间工作记忆任务使用相同的实验材料。屏幕上出现一个13. 02cm×13. 02cm方框，在这个方框中，把相互平行的两条边的中点用线连起来，构成一个“田”字形，形成4个6. 51cm×6.51cm的小方框（如图2），每次会随机在4个小方框中的一个出现实心黑色几何图形，几何图形有4种（正圆形，正方形，正六边形，正五边形），4种图形的周长相同，均为8cm。客体工作记忆任务要求被试记忆每次出现图形的形状；空间工作记忆任务要求被试记忆每次出现图形的位置。
两种次级干扰任务：空间选择性注意干扰任务采用移动辨别任务；基于客体的选择性注意干扰任务采用叠加图形辨别任务。
移动辨别任务：在一个20. 32cm×20. 32cm的方框中（见图1），存在10个星号，根据是否有星号静止分为两种情况：一种是1个星号静止，其它9个星号在移动，另外一种是10个星号都在移动。让被试判断是否存在一个静止星号，如果存在一个静止星号按F键，如果没有静止星号按J键。星号大小为lcm×lcm。为使每一个移动辨别任务中随机出现10个星号，实验把20. 32cm×20. 32cm的方框分成64个2. 54cm×2.54cm小方框，给每一个小方框进行编号命名，在软件Excel中每次通过伪随机函数选取。每个星号的初始运动基本方向有8个：左上、左下、右上、右下、上、下、左、右，通过伪随机函数，决定每个运动星号的初始运动方向。哪一个星号保持静止也是通过伪随机函数来决定。星号移动速度为每300ms移动lcm，如果一个星号到达了屏幕的边缘或者两个星号碰撞，它将根据反射的方向移动。星号在屏幕上停留的时间为1500ms，星号消失之后的500ms内按键有效。星号消失后1403 ms，将呈现一个新的移动辨别任务。
叠加图形辨别任务：在一个13. 02cm×13. 02cm的方框里（见图1），一个正三角形和一个正圆形叠加，两者的重心在一个点上。两个图形的周长相同，均为8cm。这两个图形中，一个图形的颜色为深色，一个图形的颜色为浅色。深色正三角形和正圆形出现的比例各为50%。要求被试只需要注意深色的图形，而不需要注意浅色的图形。如果深色的图形是三角形，按F键；如果深色的图形是圆形，按J键。如果被试在802ms内没有做出反应，任务消失并且在350―451ms延迟后出现下一个叠加图形辨别任务；如果被试在802ms之内做出反应，刺激消失，350ms~451ms后出现下一个新的叠加图形辨别任务。
2.1.4 实验步骤
正式实验阶段包括双任务条件、单纯工作记忆任务条件和单纯注意次级干扰任务条件，三种条件通过拉丁方方式排列，实验顺序在被试间平衡。按键也在被试间平衡。
双任务条件的具体呈现顺序和时间进程具体见图2：
(1)信息提示阶段：屏幕中央出现信息提示（形状或位置），持续时间为501ms。若屏幕上出现“形状”，被试要记住接下来出现图形的形状，并在再认阶段判断出现图形的形状与需要记忆图形的形状是否相同；若提示为“位置”，被试要记住接下来出现图形的位置，并在再认阶段判断图形的位置与需要记忆图形的位置是否相同。
(2)记忆目标阶段：提示信息消失后501ms，屏幕上出现一个13. 02cm×13. 02cm“田”字形方框，4个小方框中的一个出现实心黑色几何图形，持续时间为1002ms，被试根据提示要求，记住几何图形的形状或位置。
(3)记忆延迟阶段：从记忆目标消失到探测刺激出现为延迟阶段，时间为7419 ms。延迟阶段开始后的1503 ms，加入注意次级干扰任务。每一个记忆延迟间隔出现4次叠加图形辨别任务和2次移动辨别次级干扰任务（每次移动辨别任务需要的时间较长，为保证与含有叠加图形辨别次级干扰任务的系列时间相同）。
(4)记忆探测阶段：干扰任务结束后1503ms，屏幕上出现一个13. 02cm×13. 02cm“田”字形方框，4个小方框中的一个出现实心黑色几何图形，持续时阶段与记忆目标相比，记忆对象的位置有75%的系列进行了变化；同样，为了让被试在空间工作记忆任务系列中，只能根据对几何图形本身位置的记忆做出判断，而不能使用其他的策略，记忆探测阶段与记忆目标阶段相比，记忆对象的形状有75%的系列发生变化。任务中正负探测的比例各为50%，相同F键，不同按J键，按键在被试问平衡。
单纯工作记忆条件：除在记忆延迟阶段内不出现注意次级干扰任务外，刺激呈现顺序和时间进程与双任务条件完全相同。
单纯注意次级干扰条件：被试在无工作记忆负荷条件下分别完成叠加图形辨别任务和移动辨别任务。屏幕上出现“+”并伴随“叮”的提示音后，直接出现一个13. 02cm×13. 02cm方框，方框中间存在一个黑色实心的正方形，呈现时间为1002ms，被试不需要记忆，只需要注意它出现和消失就可以。正方形消失之后，开始进入延迟阶段，并要求被试完成注意干扰任务，出现规则和持续时间与双任务条件完全相同。延迟阶段结束后，屏幕的左边和右边各出现一个箭头，持续时间为1838ms，让被试判断两边箭头的方向是否相同。方向相同和不同的比例各为50%。
双任务实验条件共包括120个实验系列，分为4个Block；单纯工作记忆条件包括60个实验系列，分为2个Block；单纯的注意次级干扰条件包括2个Block，其中1个Block为叠加图形辨别任务，另外1个Block为移动辨别任务，各包含30个实验系列。双任务条件和单纯工作记忆任务条件中，要求记忆“形状”和“位置”的比例各为50%，并进行随机排列。
整个测验持续时间为80分钟，使用DMDX（版本为3.2.0.3，Forster，）软件编写实验程序，屏幕刷新频率为16.71ms，分辨率为1024×768像素。计算机自动控制时间和保存实验参数。
2.1.5 数据处理
工作记忆任务正确率的统计分析分两步，第一步进行2（工作记忆类型：客体VS空间）×3（干扰类型：基于客体的注意干扰，空间选择性注意干扰，无干扰）的重复测量方差分析，主要关注工作记忆类型与干扰类型之间是否存在显著的交互作用，如果交互作用显著，进入第二步分析。第二步对每种工作记忆类型在基于客体的注意干扰条件和空间选择性注意干扰条件下的受干扰量进行计算，每种工作记忆类型正确率的受干扰量计算方法为：用无干扰条件下的正确率减去有干扰条件下的正确率，四种类型的受干扰量：①客体工作记忆在基于客体注意干扰条件下的.受干扰量；②客体工作记忆在空间选择性注意干扰条件下的受干扰量；③空间工作记忆在基于客体注意干扰条件下的受干扰量；④空间工作记忆在空间选择性注意干扰条件下的受干扰量。对客体工作记忆在两种干扰类型下的受干扰量进行配对检验，同样对空间工作记忆在两种干扰类型下的受干扰量也进行配对￡检验。
对次级干扰任务的正确率，进行2（干扰任务类型：基于客体的注意干扰VS空间选择性注意干扰）×3（记忆条件：记忆客体信息，记忆空间信息，无记忆负荷）的重复测量方差分析。
2.2 结果分析
工作记忆和次级干扰任务正确率分见表1和表2。对工作记忆任务的正确率进行重复测量方差分析，没有发现工作记忆类型与干扰类型之间显著的交互作用，Fc)=3.335，p=0.058，干扰类型主效应和记忆类型主效应也都不显著，Fe)=0.01，p=0.985;F(1.J4)=0.467,p =0.506。
对次级干扰任务的正确率进行2x3的重复测量方差分析发现，干扰任务类型与记忆条件之间的交互作用不显著，F.28)=1.660，p=0.214;记忆条件的主效应也不显著，F=2. 235，p=0.139;干扰类型的主效应显著，F()= 70. 538，P<0.001，基于客体的注意干扰任务的正确率显著高于空间选择性注意干扰任务。间为1838ms。根据提示阶段的要求，判断探测图形的位置或形状是否发生改变。为了让被试在客体工作记忆任务系列中，只能根据对几何图形本身形状的记忆做出判断，而不能使用其他的策略，记忆探测
2.3讨论
采用规则的几何图形和容易命名的空间位置作为工作记忆任务，没有发现显著的选择性干扰效应。基于客体的选择性注意次级干扰任务对容易言语命名的客体记忆任务没有产生明显干扰的结果说明，被试完成作为基于客体的选择性注意次级干扰的叠加图形辨别任务时，对深色图形形状的识别和分辨加工没有言语加工的参与，因为如果包含言语加工，势必会对由言语编码参与的客体信息记忆产生干扰（Postle，2005；罗良，）。
那么，当工作记忆任务为言语命名与编码困难的客体和空间信息时，不同类型的注意次级干扰任务是否会产生选择性干扰呢？实验2对这个问题进行了考察。
3 实验二
考察不同类型的注意次级任务是否对言语命名和编码困难的客体和空间工作记忆任务产生选择性干扰。实验中的客体工作记忆任务要求被试记忆非标准三角形（除去等边、直角和等腰三角形）的形状，让被试比较目标与探测阶段非标准三角形的形状是否发生变化，每一个Block中，三角形的形状不重复。空间工作记忆任务要求被试记住非标准三角形在方框中的位置，与目标阶段相比，非标准三角形随机出现在方框中的任意位置，位置变化的大小不固定。
3.1 研究方法
3.1.1被试
15名大学生（其中男7名），年龄在18―25岁之间，平均年龄21.3岁，视力或者矫正视力正常。实验进行前，被试填写基本信息、签署实验知情同意书，实验完成后给予有限报酬。
3.1.2 实验设计
与实验1相同。
3.1.3 实验材料
工作记忆任务：客体与空间工作记忆任务使用相同的实验材料，屏幕上出现一个13. 02cm×13. 02cm方框，里面有一个黑色实心非标准三角形。在所有任务中，各种钝角三角形和锐角三角形各占50%。三角形在方框中的基本位置有五种：左上、左下、中间、右上和右下，每种基本位置各占20%。在每个Block中，三角形的位置和形状都是唯一的。
注意次级干扰任务：与实验1完全相同。
3.1.4 实验步骤
实验步骤与实验1相同。与实验l的工作记忆探测阶段相同，为了避免被试在记忆形状时，通过记忆三角形三个角在方框的相对空间位置来判断三角形的形状是否发生改变，实验改变了客体工作记忆任务中探测阶段三角形的位置（有80%的系列发生变化），通过伪随机函数来实现对位置的改变，改变之后，五种基本位置仍然各占20%；当被试任务为记忆三角形的位置时，探测阶段三角形的形状不发生变化，主要考虑到如果改变三角形的形状，将对三角形位置的判断造成较大干扰，尤其是记忆探测阶段与记忆目标阶段三角形位置之间的差别较小时。
3.1.5 数据处理
与实验1完全相同。
3.2结果分析
工作记忆和次级干扰任务的正确率见表3、表4。对工作记忆任务的正确率进行重复测量方差分析发现，工作记忆类型与干扰类型之间存在显著的交互作用，F= 10. 768，p<0.001。简单效应分析发现，在无干扰条件下，客体与空间工作记忆之间没有显著的差异，F=0.17，p=0.668；在基于客体的注意干扰条件下，客体工作记忆的正确率显著低于空间工作记忆，F= 10. 44，p=0.06;在’空间选择性注意干扰条件下，客体工作记忆的正确率显著高于空间工作记忆，F=9.25，p=0.009。此外，方差分析还发现存在显著的干扰类型主效应，F=9.813，p=0.01，事后平均数检验发现无干扰条件下的工作记忆正确率显著高于两种干扰条件(p<0.05)，而两种干扰条件下的正确（本网网 ）率没有显著差异。工作记忆类型的主效应不显著，F=1. 008，JP=0. 332。对两种工作记忆类型的受干扰量进行配对检验，结果显示，对于客体工作记忆来说，基于客体的注意干扰任务的干扰量(0. 069)显著大于空间选择性注意干扰任务的干扰量(0. 029)，f=2.859，p=0.013；对于空间工作记忆来说，空间选择性注意干扰任务的干扰量(0. 095)显著大于基于客体的注意干扰任务的干扰量(0.019),t(4)-2.848,p=0.013。
对次级干扰任务的正确率进行2x3的重复测量方差分析发现，干扰任务类型与记忆条件之间的交互作用不显著，F)=0. 907，p=0.415;记忆条件的主效应也不显著，Fc2.28)=0= 12. 722，p=0. 003，基于客体的注意干扰任务的正确率显著高于空间选择性注意干扰任务。3.3讨论
实验2的工作记忆数据结果分析表明：空间选择性注意次级干扰任务对空间工作记忆产生了显著的干扰效应，而基于客体的选择性注意次级干扰任务则对客体工作记忆产生明显的干扰。次级干扰任务的数据分析揭示，三种记忆条件下（无记忆信息，记忆客体信息，记忆空间信息），基于客体的注意干扰任务的正确率和空间选择性注意干扰任务的正确率均没有显著差异，这个结果证明，工作记忆任务出现的选择性干扰性效应并不是因为被试使用了认知资源的平衡分配策略所致( Klauer，2004)。
实验2说明，空间选择性注意在空间信息的保持加工中起重要作用，这与以往行为和脑机制研究发现一致（Smyth,1996;Awh,1998,2002;Srimal,2008）。基于客体的选择性注意干扰任务对客体工作记忆产生显著干扰效应，是本实验的一个重要发现，根据Awh( 2006)推理空间选择性注意与空间工作记忆之间关系时的逻辑，上面的实验结果说明，基于客体的选择性注意在客体信息的保持过程中发挥作用。Smith(1997)提出，客体工作记忆的编码过程是，首先对客体信息产生视觉客体编码，然后有一部分视觉客体编码转换为言语编码，对于言语编码形式的信息通过言语复述的方式进行保持，但是Smith并没提出没有转换为言语编码形式的客体信息的保持机制。Poslle( 2005，2007)和Rangannth( 2005)也曾作出推测，认为客体工作记忆中包含多种编码形式，但也没有揭示视觉形式的编码是如何保持。本实验的结果回答了这一问题，基于客体的选择性注意在视觉编码形式信息的保持中可能发挥重要作用。
4 总讨论
实验1采用规则的几何图形和容易命名的空间位置，没有发现显著的选择性干扰效应。实验2采用不规则的三角形和不容易命名的空间位置作为记忆任务，使用与实验1完全相同的两种注意次级干扰任务，但发现了显著的选择性干扰效应，这说明基于客体的选择性注意是否参与客体信息的保持和空间选择性注意是否参与空间信息的保持，可能受到记忆对象言语编码难易程度的影响。
对于空间工作记忆来说，当记忆对象是不容易言语命名和编码的空间位置时，空间选择性注意次级干扰任务表现出显著的干扰作用，这与以往的行为和脑机制研究结果一致( Smyth，1996；Awh，1998，2002；Srimal，2008)。但当记忆对象是容易言语命名和编码的空间位置时，没有发现空间选择性注意次级干扰任务引起的显著干扰效应，这与以往的研究结果不一致（Klauer，2004；罗良，2009），例如，最近一项以容易言语命名空间位置作为空间工作记忆任务的ERP研究结果（罗良，2009）揭示，空间工作记忆信息的保持有空间选择性注意的参与。之所以出现这种结果，可能是因为空间信息的保持加工中存在不同的保持策略( Bor，2003；Landau，2007；Car-retti，2007)，对难于进行言语命名和编码的空间位置进行记忆时，即使存在空间选择性干扰任务，仍然使用基于空间选择性注意的保持策略；但当记忆对象是易于进行言语命名和编码的空间位置时，如果延迟期间不出现空间选择性注意干扰任务，继续使用基于空间选择性注意的保持策略，如果延迟期间出现空间选择性注意干扰任务，则使用其他的保持策略，例如言语编码和复述策略（罗良，2010）。但在Klauer( 2004)的实验中，要求被试保持空间信息的同时，既要完成从1到10的数数任务（一种言语干扰任务），还要完成空间选择性注意干扰任务，言语干扰任务和空间选择性注意任务同时存在，造成被试选择保持策略上的困难，进而导致了空间信息保持的准确性下降。但关于空间信息保持过程中不同保持策略之间的转换机制是什么，还需要研究来揭示。
实验2发现，基于客体的选择性注意在不易使用言语命名和编码的客体记忆任务中，发挥重要作用。Simon( 1996)的研究发现，言语编码在客体工作记忆中发挥关键作用，Postle( 2005)研究发现，即使对抽象的、不易使用言语命名和编码的客体，仍有言（本网网 ）语编码的参与，在此基础上，他提出客体工作记忆可能存在多种编码形式，其中言语编码机制的参与是自动化( automatically)、强制性的(obligatorily)。实验2和Postle( 2005)的结果说明，基于客体的选择性注意和言语编码可能在难于言语命名和编码的客体记忆任务中同时发挥作用，对其中任何一种形式的表征进行干扰，都会对记忆成绩产生影响。对于言语命名和编码容易的客体工作记忆任务，则主要是言语形式的编码和复述发挥作用。关于这种差异的内部加工机制，Postle( 2005，2007)推测，新输入的客体表征与头脑内部表征匹配是一种强制性的、自动化的过程，但是新输入的视觉客体表征与头脑内部表征匹配程度如何，可能由新输入客体的特征决定，对于具有规则形状的客体，较多的外部记忆对象的视觉特征转化为了大脑内部言语编码的形式，因此对于具有规则形状的客体，其保持主要依赖言语形式的编码和复述；而对于不规则或抽象的客体，这种匹配并不完全，只有一部分的外部记忆对象的客体编码转化为了大脑内部言语编码的形式，剩余的外部记忆对象的客体特征编码则继续存在，而且既有低水平客体特征编码( Rangannth，2006)，也有高水平客体特征编码( Luck，1997)，这些客体特征的编码继续依赖基于客体的选择性注意排除外界干扰，因此对于不规则或抽象客体的保持，言语次级任务（Postle，2005；罗良，2010）和基于客体的选择性注意次级任务都产生了干扰。
5 结论
基于客体的选择性注意和空间选择性注意分别参与言语命名和编码困难客体与空间信息的保持加工，但当面对言语命名和编码容易的客体与空间记忆目标时，不再发生作用。
篇10：空间信息对抗中的单星对卫星无源定位跟踪方法
空间信息对抗中的单星对卫星无源定位跟踪方法
针对空间信息对抗中的侦察卫星变轨和对地面“静默”等特点,本文提出了一种基于UT(Unscented Transform)变换的'UKF(Unscented Kalman Filtering)滤波跟踪方法,实现了单个侦察卫星仅仅测量角度对辐射卫星的轨道的无源跟踪和定位,经过计算机仿真表明,仅仅利用单个卫星对卫星只测角定位是可能的,且在测角精度较高时,该方法的轨道跟踪精度可达1公里以内.
作 者：郭福成 樊昀 GUO Fu-cheng FAN Yun 作者单位：郭福成,GUO Fu-cheng(国防科技大学电子科学与工程学院,长沙,410073)樊昀,FAN Yun(北京947信箱)
刊 名：宇航学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ASTRONAUTICS 年，卷(期)：2005 26(2) 分类号：V55 关键词：无源定位 卫星 只测角 卡尔曼滤波【对地理空间信息图形符号显示标准化的探讨】相关文章：
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