[00130332]眼动实验支持的地理空间大数据智能表达关键技术及应用

一、任务来源 针对目前地理空间数据智能表达中存在的设计效果评估手段欠缺、实时认知机制不清等问题,解放军信息工程大学与洛阳业丰建设工程服务有限公司决定合作开展眼动实验支持的地理空间大数据智能表达关键技术及应用研究项目。项目合作时间从2013年01月20日起至2015年10月30日止。项目研发经费也得到了国家自然科学青年基金（41171353、41501507）和国家863项目（2012AA12A404）的支持。 二、技术路线 面对地理空间数据智能表达中存在的设计效果评估手段欠缺、实时认知机制不清等问题,项目以地理空间大数据智能化表达为目标,创新性的采用眼动实验手段,对地理空间大数据智能表达关键技术及应用展开研究。建立地理空间数据表达因素初始模型及个性化地理空间数据表达因素优化模型,简化地理空间大数据表达情境因素;提出地理空间数据表达适合度线性加权量化评估模型,提供地理空间数据智能表达量化评估方法;建立眼动实验多维域和眼动—认知表征模型,通过眼动实验获取地理空间数据可视化地图眼动热点图及专家与新手视线轨迹对比图,显式揭示地图认知机制,对认知差异进行实时监控;面向不同层次用户,提出风格色彩、符号注记、布局工具等模板设计方案,研发智能化地理空间数据可视化系统原型,有效提升地理空间数据智能化表达技术及其应用效果。 三、研究内容 （1）地理空间数据表达情境的简化抽取技术研究： （2）地理空间数据表达适合度的眼动联合实验量化评估技术研究： （3）基于眼动实验的地理空间认知机制显式表征技术研究： （4）地理空间信息传输过程的眼动实时监控技术研究： （5）面向不同层次用户的地理空间数据智能化表达技术研究： 四、项目的先进性、创造性 （1）简化了表达情境因素。地理空间数据表达情境的简化抽取技术的研究,能够解决地理空间数据表达情境复杂、要素分类不清的问题。 （2）量化了评估手段。基于个性化技术、模板技术,采用传统问卷调查和先进眼动技术的联合实验方法,利用多元统计法和线性加权法对地理空间数据表达适合度进行量化评估,能够解决地理空间数据表达适合度评估方法欠缺的问题,提供了个性化需求满足程度的评价机制,具有多学科、多技术、多方法交叉意义。 （3）显式揭示了认知思维过程。基于眼动实验的地理空间认知机制显式表征技术的研究,能够为地理空间数据表达可用性研究提供定性和定量的依据,能够解决个性化认知过程的显式表征手段欠缺的问题。 （4）创新了实验方法。地理空间信息传输过程的眼动实时监控技术的研究,丰富了实验手段,能够解决个性化地理空间信息传输过程定量实验研究不足的问题。 （5）拓展了应用领域。面向不同层次用户的地理空间数据智能化表达技术的研究,能够解决地理空间数据表达智能化、自动化程度不高的问题,设计流程、模板实例和自主开发的可视化试验系统,对其它产品设计、用户体验、可用性评价等领域的研究具有非常积极的借鉴作用。 （6）系统先进性验证。该原型系统中国科学院地理科学与资源研究所、北京农学院、河南省地图院、河南省基础地理信息中心、河南省测绘工程院、郑州智象测绘信息技术有限公司、驻马店市测绘地理信息局等单位得到应用,验证了成果的先进性;通过扩展地理空间数据表达要素模板,该技术还可以广泛满足大数据环境下的个性化地图服务、应急救援地图的快速制作等应用需求。