中图分类号：N941文献标识码：A 当戈尔(AL.Gore)在其《数字地球：21世纪地球人类之认识》一文中谈到“我们所拥有的信息已经超过了我们所具有的处理能力”这一问题时提出：问题的根源与信息的显示方法有关。研究人员很早就已经发现在我们人的大脑的短暂记忆中很难记住7位以上的数据，其原因是人脑的比特率低，而当每一比特按可识别模式排列，使其具有相关关系的内涵，比如当这些数据代表人的脸部或太空的星系时，我们都可以理解数以十亿比特的信息[1]。在此，戈尔强调了在对数据进行处理时，应借鉴人脑对于信息的处理方式，“形象思维”有助于增强信息的理解力。 作为建立“数字地球”的核心技术之一的地理信息系统，其产生就起源于对土地利用属性信息与土地空间结构几何信息的集成以实现空间分析之目的，因此，其“先天”就具有图形表达的“本能”。但是，其现有的有关图形图像的处理功能还大多停留在现实世界的真实写照和艺术再现阶段，还不具备有效的分析手段以实现对于现实世界的科学解释。正如陈述彭院士指出的：“在科学与艺术的沟通与反演方面存在着缺口(Gap)，即艺术影象的科学解释仍然是模糊的、多解的，从而是不确定的”[2]。究其原因，这主要是由于在传统的地理信息系统的研制与开发过程中，人们更多地把注意力集中到空间数据制图以及空间信息查询、分析的功能实现上，忽视了对于人的有关“空间意象思维”及其方法的研究。而空间意象思维的一个显著特点就是形象化思维，是建立在空间结构演化基础之上的空间过程的转换。 有关空间意象思维的研究属于“地理空间认知”的研究领域，而有关地理空间认知的研究，已经被美国地理科学研究协会于1996年列为地理信息科学在未来十年内的十大优先研究领域之一[3]。从国外研究来看，目前有关地理空间认知的研究主要包括：地理空间作为一个有关人的“心理空间”或“经验空间”是怎样变化的；人们是怎样获取地理信息的；个体的年龄、文化、性别或特殊的背景等因素是如何影响人们对于地理信息的认知。 1 空间意象的概念 美国著名科学史家A.I.米勒在研究了彭加勒、爱因斯坦、玻尔兹曼、海森堡等对形成20世纪科学作过重要贡献的科学家的创造性科学思维后指出：每一种发展完善的理论都有意象，当科学家提出或掌握一种理论时，他同时也掌握了一种特殊的意象方式，“心理意象”是创造性科学思维中的关键因素[4]。“意象(Mental Images)”是认知科学中的一个重要概念，它是人类意识对于物质世界的主动和积极的形象化反映，表现为象(Image)、形(Graph)或图式(Schema)，它以知觉经验为基础，与抽象概念一样能超越知觉经验[5]。 空间意象是一种具有自学习能力的具有空间形象感的地理形象化思维模式，它既提供了一种地理信息的组织方式，同时，它又为地理信息、知识提供了一种形象化的表达模式。它的形成以地理专家对于地球表层的知觉映象为基础，但它对于地理思维的重要意义远远超过了地理知觉经验。地理知觉映象不仅是指依靠感官对于地理物质现象的“直接观察方式”[6]所获得的“心理图象（形象）”，而且，还包括专家通过“间接观察方法”对于地理非物质现象研究后所获得的感知，这里的“间接观察方法”是指“另一种传统的较少依赖感性经验而较多地依赖人自身想象的地理学理解方法”（大卫·哈维，1971）[7]。地理知觉映象是对于现实世界中地理现象真实反映的“象（形）”，它是通过地理学家的考察工作产生的，它具有鲜明、生动和完整的特点。空间意象则是一种界于感性认识和理性认识之间的“取象”，它与地理知觉映象的不同在于“象”和“意”的关系上，它更注重“意”，即它具有“由象表意，意从象出”的特点。“意”具体表现在影响空间意象产生的地理学者有关地理问题解决的目的、态度和技能上，空间意象首先表现为一种有目的的思维活动，它是建立在专家的地理知识、经验以及解决地理问题的综合技能之上，同时又受到专家个人的反映社会结构、政治结构和人类发展的“内心世界”的深刻影响，因此，它实质上是一幅存在于地理学者头脑中的“多维图象”，这里的“多维”是指“目的、态度和技能”。从思维方式上看，意象模式大量运用了联想、启发、类比与推理等思维方法。由此可见，空间意象具有非现实性和形象化的特征。如图1所示，地理思维的过程和结果都表现为某个空间意象，并且这个“意象”在地理思维过程中总是处于变化的状态，随着地理思维对地理问题的现象、规律认识的逐渐深入，空间意象对地理问题的模拟将会逐步接近事物的本质。 空间意象(Geographic Mental Images)是地理思维的产物，同时，它也是地理思维得以进行的“载体”。从它产生开始，它就对地理思维活动起到了决定性的作用，并最终影响地理概念计算模型的生成（图1）。
“空间意象”相当于大卫·哈维的从“真实世界结构的形象”所产生的“先验模型（形象的形式化表示）”，而先验模型又是“假说”直至“经验上的设计定义（定义、分类、度量）”的基础。哈维认为，先验模型不过是世界的形式化图象而已，这个图象经我们运用分析手段已塑造得连贯而一致，并指出，没有地理概念就没有地理学的理解，而没有图象就不可能有概念，图象是我们解释一切认识之性质的中枢[7]。因此，没有空间意象就没有地理概念，从而就没有对地理学的理解。
