《建筑環(huán)境心理學》課件第3講-空間認知

第3講空間認知

建筑心理學第3講空間認知

為了在物質環(huán)境中生產和生活，人必須能在環(huán)境中定向、定位和尋址，并能在付出行動之前理解環(huán)境所包含的意義。心理學家認為，人之所以能夠識別和理解環(huán)境，關鍵在于能在記憶中重現環(huán)境的形象。為了在物質環(huán)境中生產和生活，人必須能在環(huán)境中定向、定世界上最早的手繪地圖在哪兒發(fā)現的？喜歡關注歷史學和考古學的朋友應該很容易回答這個問題，值得我們大家驕傲的是，最早的手繪地圖來自我們具有五千年文明古國的中國！1973年，湖南長沙馬王堆三號漢墓出土了3幅西漢地圖，距今已經有2100多年。這幅地圖上包含的地理范圍，主要是當時諸侯國之一的長沙國的南部。地圖中以水系表現得最為充分，它用粗細變化的線條描繪出了流經當地的30多條河流，與現今地圖不同的是，此地圖的表現形式為上南下北。世界上最早的手繪地圖在哪兒發(fā)現的？這幅地圖上包含的地理范圍，1、空間認知

空間認知是有關空間關系的視覺信息的加工過程，由一系列心理變化組成，個人通過此過程獲取日常空間環(huán)境中有關位置和現象屬性的信息，并對其進行編碼、儲存、回憶和解碼。信息包括方向、距離、位置和組織等?？臻g認知涉及一系列空間問題的解決，如行進中測定位置、察覺街道系統(tǒng)、找路、選擇指路信息、定向等。——空間認知過程1、空間認知

——空間認知研究的三個來源城市規(guī)劃-城市中元素對于市民的影響，記憶，辨識，用于城市設計；地理學-地球表面的自然、經濟、人文要素的分布和空間關系；心理學-關心認知個體的差異，如年齡、性別和體驗，關注對空間信息的編碼、解碼方式以及場所的學習過程。

城市空間認知的研究在近幾十年已有了較為豐碩的成果，在認知模式的研究、意象影響因素、距離感的研究等方面都已形成了一些經典理論，認知模式是指人類對環(huán)境進行認知的原理解釋。有兩種假設：

一種是根據行為心理學家的“刺激—反應”學說，人在空間中認路與白鼠在迷宮中認路類似，是根據一再的試探與糾正錯誤（trialanderror）的方法；第二種假設是人們根據一種概括的環(huán)境意向的指導認路，這種被稱為人們“頭腦中的地圖”（mentalmap），由地點和路構成的網絡基于拓撲關系，即大體的先后、內外、方向、連續(xù)與非連續(xù)的關系不會變，距離感可能不準確，幾何關系也不準確。城市空間認知的研究在近幾十年已有了較為豐碩的成果，在認知模式僅根據自己的記憶，畫出錦城學院校園簡圖，20分鐘僅根據自己的記憶，畫出錦城學院校園簡圖，20分鐘2.1

概念

最早見于美國心理學家T·C·托爾曼所著的《白鼠和人的認知地圖》。他認為，認知地圖是在過去經驗的基礎上產生與頭腦中的某些類似于現場圖的模型。它是一種局部環(huán)境的綜合表象，不僅包括事件的簡單順序，還包括方向、距離和時間關系等。心理學家認為，人之所以能識別和理解環(huán)境，關鍵在于認知地圖的存在，即能在記憶中重現空間環(huán)境的形象。曾經感知過的事物在記憶中重現的形象稱為意象或表象。具體空間環(huán)境的意象稱之為認知地圖。

2、認知地圖

2.1概念2、認知地圖2.2

認知地圖概念的發(fā)展

早期階段(1930—1950年代)，格式塔心理學派中期階段(1960—1970年代)，地理學家的加入當代階段(1980年代至今)，信息加工理論的加入

2.2認知地圖概念的發(fā)展

（一）早期階段(1930—1950年代)，格式塔心理學派

T·C·托爾曼小白鼠走迷宮實驗T·C·托爾曼小白鼠走迷宮實驗

結論：

老鼠不是根據盲目的習慣，也不是依據途徑的次序而形成的機械的奔走習慣來行動的，托爾曼認為白鼠走過迷津之后，獲得了迷津通路的整體概念，從而托爾曼第一次提出了“認知地圖”這個術語。托爾曼最原始的關于“認知地圖”的概念是對現場地圖在頭腦中的模擬，但是托爾曼在后來的研究中把認知地圖的概念泛化了，內涵得到了延伸，頭腦不僅對空間事物的位置距離可以形成認知地圖，而且對抽象的符號也可以形成認知地圖，比如對書本上的字、圖片也可以形成認知地圖，對幾個概念的相互關系也可以形成認知地圖。結論：

（二）中期階段(1960—1970年代)，地理學家的加入

地理學者主要從認知地圖整體結構、類型、構成要素以及認知地圖與實際地圖關系回答了認知地圖是什么。圖安(Than，1975)認為，認知地圖就是一個人給朋友指路時，腦子里所呈現的道路格局。阿普蘭德(Appleyard，1970)通過研究發(fā)現存在順序型和空間型兩種認知地圖類型，其中順序型認知地圖以道路導向為主，而空間型認知草圖則以區(qū)位導向為主。認為隨著人們對某區(qū)域熟悉程度的增加，隨著對區(qū)域特征把握得更加深入，認知地圖呈順序型向空間型發(fā)展的趨勢。

（三）當代階段(1980年代至今)，信息加工理論的加入

20世紀80年代以來認知地圖概念體系經歷了由靜態(tài)向動態(tài)轉變的過程。心理學家們從信息加工角度重新審視了認知地圖本質，提出認知地圖實質是認知映射(cognitivemapping)，即一個包括獲取、編碼、存儲、內部操作、解碼和使用外部環(huán)境信息的動態(tài)過程。

2.3最先對城市居民認知地圖進行研究的是美國城市規(guī)劃教授凱文.林奇(KevinLynch)他在1960年出版的《城市的意象》（TheImageoftheCity）一書中，詳細介紹了美國三個城市——波士頓、洛杉礬和澤西市市民的認知地圖。

推薦書：《城市意象》，華夏出版社2001年，作者凱文.林奇評價：凱文?林奇的城市意象給我們最大的沖擊，就是讓我們意識到了城市環(huán)境對于人類主觀感受的巨大影響力。在此之前，規(guī)劃師關注的僅僅是城市本身和生產效率，而且在以往幾十年的邏輯工程式思維模式和專業(yè)訓練幾乎僵化了規(guī)劃師的頭腦。但是凱文?林奇的劃時代研究，點化了當時規(guī)劃師的“理工科腦袋”，讓城市設計的研究對象轉移到人與城市的微妙關系。推薦書：《城市意象》，華夏出版社2001年，凱文.林奇(KevinLynch)：美國人本主義城市規(guī)劃理論家

凱文?林奇（1918-1984）曾在耶魯大學師從一代建筑宗師弗蘭克?L?賴特（FrankLloydWright），并最終成為麻省理工（MIT）的規(guī)劃教授。他花費了5年時間研究人們在穿梭于城市中時，如何對城市空間信息進行解讀和組織，從而于1960年出版了他對現代規(guī)劃最有影響的著作《城市意象》。凱文?林奇先生于1990年被美國規(guī)劃協(xié)會授予“國家規(guī)劃先驅獎”。

代表著作：1.凱文·林奇，《城市意象》（TheImageoftheCity)，1960

2.凱文·林奇，《城市形態(tài)》（GoodCityForm)，1981

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凱文?林奇并不是一個那個年代傳統(tǒng)意義上的城市規(guī)劃師。他了解生活，懂得心理學，重視城市中一切微小而敏感的細節(jié)。正是因為城市中的這些小細節(jié)都如此重要和復雜，使我們知道：城市規(guī)劃的完全專業(yè)化是不可能的。一個優(yōu)質城市絕不是通過描畫圖紙設計出來的，而是經過觀察和分析規(guī)劃出來的。我們的城市規(guī)劃是要創(chuàng)造一個為人服務的場所，一個另人愉快的空間。缺乏對人的了解又怎么能做到呢？因此，林奇先生告訴我們，城市規(guī)劃是要感受的。通過對城市和市民親身的感受，規(guī)劃師發(fā)現城市規(guī)劃實際需要做的，是深入到城市中解決問題而不是高高在上地“設計”城市。也正是從凱文?林奇的《城市意象》年代開始，美國的規(guī)劃逐漸開始了一場從自上而下的工程式規(guī)劃，轉到自下而上的社會式規(guī)劃的大變革。

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林奇早期曾采用兩種方法研究市民的認知地圖：

(1)畫地圖草圖要求市民根據記憶在沒有格子的白紙上畫出所在城市的地圖草圖，并在圖上標出城市中的獨特要素。

(2)言語描述通過訪談或文字描述讓居民說明城市的環(huán)境特征、獨特要素或體驗。（這類方法易受繪圖和言語表達能力的影響，為彌補上述缺陷，其他人在后繼的研究中還曾采用過展示環(huán)境照片、放映幻燈和錄像或觀看模型等補充方法。）

通過以上方法所收集到的便是市民個人的認知地圖。將這些資料進行統(tǒng)計分析，用百分數表承不同要素在所有個人認知地圖中的出現率(或稱同意率)，并結合相應的圖例繪出反映這一統(tǒng)計結果的平面圖，使得到公共認知地圖，或稱“公共意象圖”。

意義：公共意象圖是許多人對同一環(huán)境個人認知地圖的交集，反映了某一群體對特定環(huán)境的共識，也在一定程度上反映了該環(huán)境的特征，被試范圍越廣，環(huán)境特征就越有代表性。

個人的認知地圖

公共認知地圖統(tǒng)計分析

百分數表示元素出現率

個人的認知地圖公共認知地圖統(tǒng)計分析百分數表示元素出現率波士頓市民公共意向圖波士頓市民公共意向圖2.4認知地圖的組成要素林奇的研究認為，城市認知地圖由五個基本要素組成。他認為市民就是通過這五大景觀因素去辨認城市的風貌特征，因此，城市設計不應再是建筑師或城市規(guī)劃設計師的主觀創(chuàng)作，而應是探索每座城市的自然和歷史條件及其特色，并加以組織發(fā)揮，使每座城市都有自己的特點identity。路徑（path）標志（landmark）節(jié)點（node）區(qū)域（district）邊界（edge）2.4認知地圖的組成要素（一）路徑（path）旅行的通道，如步行道、大街、公路、鐵路、水路等連續(xù)而帶有方向性的交通通道，其他要素沿路徑分布。城市中林立的建筑阻擋了人們的視線，人們只能沿道路一邊行進一邊觀察，因此在大多數城市認知地圖中，道路常常占主導地位，主干道往往構成城市環(huán)境認知的框架。（一）路徑（path）（二）標志（landmark）具有明顯特征而又充分可見的定向參照物，環(huán)境中的標志一定是引人注意的目標和醒目的圖形。在沒有路徑(如沙漠和草原)、路徑不明(如山林)或路徑混亂(如大城市)的大尺度環(huán)境中標志尤其重要——因為無法看到或了解環(huán)境全局，只有依靠標志識別環(huán)境。

標志可以是日月星辰、自然山川、島嶼、大樹，也可以是人工建筑物或構筑物。例如在中東一望無際的荒漠中生活的貝都因人，只好堆石作為識別環(huán)境的標記。密林中的探險者常刻樹為標記。而在城市環(huán)境中，高塔、橋梁、紀念碑、雕塑、造型特殊的建筑、牌樓、噴泉等部可能成為引人注目的標志。有些特殊的標志，如紐約的自由女神象、舊金山的金門橋、北京的天安門、上海的東方明珠塔、巴黎的埃菲爾鐵塔、澳大利亞悉尼的歌劇院等，還升華為城市或國家的象征。（二）標志（landmark）中央電視臺電視發(fā)射塔中央電視臺電視發(fā)射塔《建筑環(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知（三）節(jié)點（node）觀察者可進入的具有戰(zhàn)略地位的焦點，如交叉路口、道路的起點和終點、廣場、車站、碼頭等行人集散處。道路是一維空間，行人不必操心方向，只管放心朝前走；傳統(tǒng)的節(jié)點是兩維空間，行人在這些地點必須集中注意，清楚地感知周圍環(huán)境，而后作出行動選擇。因此，好的節(jié)點應該有方向感強的醒目的標志，當然這些標志也應該是審美的對象，因為這些標志所處的地理位置決定了它們成為眾人矚目的對象。中心對稱或四面無明顯區(qū)別的節(jié)點最容易使人迷路，丑陋的節(jié)點最容易損害城市的形象。

老北京城就有許多具有重要標志的節(jié)點，如東四和東四牌樓、西四和西四牌樓、東單和東單牌樓、西單和西單牌樓等?，F代大城市在許多節(jié)點處修建復雜的立交橋，形成了多維空間，大大增加了環(huán)境的信息量和識別難度，尤其走在立交橋下的行人猶如實驗老鼠陷入迷律。（三）節(jié)點（node）《建筑環(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知（四）區(qū)域（district）具有共同特征的較大的空間范圍。這一共同特征在區(qū)域內是共性，但相對于這一空間范圍之外就成為與眾不同的特性，從而使觀察者易于把這一空間中的所有要素看做是一個整體。利用格式塔組織原則對要素的空間布局、造型、質感、色彩等特征加以合理組織，都可能形成這種整體感，從而建立起足以引起人們注意的區(qū)域的整體同一性。從更大環(huán)境的整體來看，區(qū)域的同一性又成為特性，起到標志的作用。（四）區(qū)域（district）《建筑環(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知（五）邊界(edge)不同區(qū)域的分界線，包括河岸、路塹、圍墻等不可穿越的障礙，也包括樹籬、臺階、地面質感等示意性的可穿越的界線。路徑有時也起到邊界的作用，尤其大都市高速路已成為路兩側區(qū)域不可逾越的邊界。以上各要素都不是孤立存在的，區(qū)域由節(jié)點構成，受邊沿的限定道路貫穿其間，標志散布在內，他們有規(guī)律的穿插。（五）邊界(edge)2.4認知地圖的性質認知地圖是“頭腦中的環(huán)境”，因此可稱之為“心理地圖”、“環(huán)境意象”。如何形成認知地圖，環(huán)境心理學家持有兩種不同的觀點-模擬觀點和命題觀點。

模擬觀點——認知地圖是真實環(huán)境在記憶中的復制品，它與物質環(huán)境大致上一點點相互對應，似乎是一幅貯存在頭腦中的環(huán)境的圖像，因此稱之為“心理圖像”或環(huán)境的“表象”。

命題觀點——更加強調通過對信息賦予意義加以貯存。也就是說，客觀環(huán)境被再現為很多相互聯系的概念，每一種概念都會引起許多聯想，如顏色、名稱、相應的聲音、高度等，人們借助于這種命題網從記憶中尋找有關的各種聯想，并由所畫的草圖體現出來。后續(xù)研究傾向將兩種觀點結合2.4認知地圖的性質《建筑環(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知2.5認知地圖的特點（一）多維信息的綜合再現認知地圖具有地理地圖的特點，它是多維環(huán)境信息的綜合再現，既包含具體信息，如街景、建筑造型、廣告人流量等；也包含抽象信息，如構成整體意象的單獨要素，環(huán)境氛圍等，它們共同形成“頭腦中城市”的結構。明眼人的認知地圖以視覺信息為主，同時還包含非視覺方面的意象。盲人主要靠觸覺與聽覺也能形成清晰的認知地圖。

2.5認知地圖的特點（二）模糊性和片段性認知地圖來源于對環(huán)境的感知和體驗，帶有直覺性和形象性。然而它并非客觀環(huán)境的照片或測繪圖，更不是精確的復制模型，而是經頭腦加工過的記憶的產物。不同部分清晰與模糊的程度、各種錯誤的性質反映出個人在認知地圖方面的具體差異。（二）模糊性和片段性（三）個人差異1.當地居民與外來者當地居民對所在城市比較熟悉，在長期往返過程中信息容易簡化，外來者反而對新環(huán)境更敏感，更容易發(fā)現新環(huán)境的特征。2.活動區(qū)域：居民的城市意象一般呈扇形。扇形區(qū)域內比較熟悉，之外則比較陌生，性別、年齡、職業(yè)、健康狀況都影響個人活動區(qū)域的大小。

（三）個人差異3.性別差異總的認知成圖能力沒有顯著差異，只是對環(huán)境的理解表現出不同的興趣，女性更加關心區(qū)域和標志；男性更加關心道路和方向；

4.年齡差異：兒童認知地圖常以學校和家為中心；年輕人的認知地圖包含范圍較廣；老年人的認知地圖常出現舊的已經拆除的要素，意向清晰的范圍有縮小的趨勢5.人格化地圖：

由于個人價值觀、興趣互不相同，對城市中不同要素的注意程度也不同。思維方式也影響個人的認知地圖。兒童---玩具店、糖果店、游戲場家庭主婦---雜貨店、飾品店例：安排不同行業(yè)的人（藝術家、文學家）觀察后畫出認知地圖，結果差異大3.性別差異2.6認知地圖的功能

認知地圖的不完全表明人們對環(huán)境的認知是有選擇的，是以對自己生活的意義來取舍和組織信息的，不同人的共性的部分對規(guī)劃和設計有幫助。2.6認知地圖的功能（一）解決空間問題解釋自己與環(huán)境的關系，確定目標的空間方位、距離，尋找到達目標的路徑，是個人適應環(huán)境，賴以生存的本領。面對物質環(huán)境無法解釋，會使人產生難以抗拒的恐懼心理，較清晰完整的認知地圖有助于個人了解自己身在何處，準備去向何方，充分利用和選擇環(huán)境的“提供”滿足自己的需要，從而使個人建立起對環(huán)境的安全感和控制感。《建筑環(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知（二）接受新環(huán)境信息的基礎人們在不斷認識新環(huán)境的過程中，也要時時回頭尋找原有的參照點或參照系，否則就會迷失方位，給接受新的環(huán)境信息帶來困惑。適應環(huán)境的過程，就是在原有環(huán)境認知基礎上逐步擴大認知地圖范圍的過程?！督ㄖh(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知（三）交往功能環(huán)境的公共意象提供了社會交往所必須的公共符號系統(tǒng)。公共意象越清晰的城市，這種公共符號系統(tǒng)的作用就越突出，市民的公共活動與社會交往就越活躍，活躍的社會生活又進一步提高了市民城市公共意象的清晰度?！督ㄖh(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知

2.7個人認知地圖的發(fā)展

形成認知地圖的過程稱為“認知成圖”。人的認知成圖能力主要是在兒童時期形成的，這一能力的形成與兒童的心理發(fā)展具有密切的關系。（一）兒童心理發(fā)展的四個階段（研究者：瑞士心理學家皮亞杰）

瑞士心理學家，發(fā)生認識論創(chuàng)始人。

皮亞杰生于瑞士的納沙泰爾，自幼聰慧過人，10歲發(fā)表有關鳥類生活論文，有

科學神童之稱。自1918年獲得博士學位后，皮亞杰于1921年任日內瓦大學盧梭學院實驗室主任，1924年起任日內瓦大學教授。先后當選為瑞士心理學會、法語國家心理科學聯合會主席，1954年任第14屆國際心理科學聯合會主席。此外，皮亞杰還長期擔任聯合國教科文組織領導下的國際教育局局長和聯合國教科文組織總干事之職。皮亞杰還是多國著名大學的名譽博士或名譽教授。

讓·皮亞杰（Jean

Piaget，1896—1980）2.7個人認知地圖的發(fā)展瑞士1.感知運動階段：從出生至2歲，相當于嬰兒期。這一階段是思維的萌芽期，是以后發(fā)展的基礎。皮亞杰認為這一階段的心理發(fā)展決定著未來心理演進的整個過程。

1.感知運動階段：從出生至2歲，相當于嬰兒期。2.前運算階段：約2-7歲，相當于學前期。這一階段又稱前邏輯階段，這時兒童開始以符號作為中介來描述外部世界，表現在兒童的延緩模仿、想象或游戲之中。

2.前運算階段：約2-7歲，相當于學前期。3.具體運算階段：約7-12歲，相當于小學階段。在這個階段，兒童已有了一般的邏輯結構。3.具體運算階段：約7-12歲，相當于小學階段4.形式運算階段：約12-15歲，相當于初中階段，由兒童時期進入青少年時期。此時兒童的智慧發(fā)展趨于成熟，思維能力已超出事物的具體內容或感知的事物，思維具有更大靈活性?！督ㄖh(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知（二）兒童認知成圖的四個階段

環(huán)境心理學家西格爾和懷特經過實驗觀察，兒童在環(huán)境中認知能力經過四個連續(xù)發(fā)展的階段

首先注意和記住空間標志物

識別和熟悉特定標志物之間的路徑

將彼此臨近的標志和路徑連接成子群

將各種環(huán)境要素綜合組織為統(tǒng)一的環(huán)境整體（二）兒童認知成圖的四個階段（三）兒童三種參照系（隨認知成圖能力發(fā)展依次建立）

1.自我中心定向系統(tǒng)：這一階段兒童以自身的活動為中心，認知地圖中的環(huán)境要素彼此分離，環(huán)境意象是支離破碎的。

（三）兒童三種參照系（隨認知成圖能力發(fā)展依次建立）

2.固定點定向系統(tǒng)：認知地圖圍繞環(huán)境中熟悉的固定場所發(fā)展。

《建筑環(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知

3.直角坐標參照系：認知地圖能反映有機的整體空間環(huán)境，能根據坐標網想象出環(huán)境的空間透視關系。3.直角坐標參照系：認知地圖能反映有機的整體空間環(huán)境（四）路線（序列）型和鳥瞰（空間）型認知地圖兒童最初只注意一維空間，因此只能掌握路線型認知地圖，環(huán)境被描述成由某一固定點通往各處的路徑。路線型認知地圖積累到一定程度，就會產生質的飛躍，上升為鳥瞰型認知地圖。路線型意象不斷豐富和內化，積累到一定程度，就會上升為鳥瞰型意象。（四）路線（序列）型和鳥瞰（空間）型認知地圖《建筑環(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知3.1

城市意象定義

城市印象人們對城市留有的各種記憶和含義城市意象心理山的形象（表象），探討城市實質環(huán)境在人們心中產生之印象的研究都成為意象研究。

3、城市意象

3.1城市意象定義3、城市意象3.2

為什么研究城市意象

建設好城市，創(chuàng)造出可辨識的城市，提高人們生活的環(huán)境質量

城市意象研究依賴于研究人員所發(fā)展出的方法（如林奇的方法）

3.2為什么研究城市意象3.3

可辨識的城市

林奇提出的問題是，怎樣的城市形式是市民容易記住和辨認的？可辨識性（Legibility）能被識別的城市部分（區(qū)域、路徑、地標）以及它們所形成的結合緊密的圖形林奇的可辨識城市設計原則主要道路的特征和連續(xù)性；邊界與城市的其它地區(qū)有視覺和交通聯系的時候容易成為城市的重要特征；獨立并與背景建筑有區(qū)別是地標建筑的基本要求。

y3.3可辨識的城市《建筑環(huán)境心理學》ppt課件第3講--空間認知

可識別城市的特點之一，具有良好的環(huán)境意象，便于人們的定向和尋路；完整的城市意象由場所、空間和相互間的距離組成；了解不同場所的位置，要知道方向和距離；城市意象研究必然涉及空間定向和認知距離。

4、空間定向與尋路

4、空間定向與尋路4.1

定向和尋路的過程

定向古人的定向：羅盤、星辰和標記；方向迷失就會缺乏安