论语义驱动的层次化设计.doc

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1、论语义驱动的层次化设计地图符号设计理念与流程7学海无涯论语义驱动的层次化设计地图符号设计理念与流程7学海无涯符号设计理念（１）语义驱动理念本文认为地图符号设计内容应包含以下３点：一是概念语义模型；二是符号设计赖以构成的物质材料基础———图形形式；三是符号的构造生成法则。符号是空间信息的载体，用于表征空间信息，因而在符号的构成范畴内，语义模型直接描述了空间信息的本质特征，图形形式是空间信息或语义模型的外在表现形式，构造法则更多的专注于符号的构造程序。因此，以语义关系作为符号图形构造的基准，通过语义关系控制符号的图形构成，这种以语义关

2、系为“骨架”来驱动符号图形构造的符号设计思路，本文称之为语义驱动的符号设计理念。（２）符号与符号设计语言学中，“语言”和“言语”是两个彼此不同而又相互联系的概念［１４］。可以简单的认为，语言为“话”，言语为“说”，语言和言语共同构成了言语活动，即“说话”。类比语言和言语的概念区分，本文界定了符号、符号设计及符号设计活动这３个基本概念，三者之间的关系如图１所示。符号（类比“语言”）是指面向某一领域的约定的符号标准、规范或体系；符号设计（类比“言语”）是指符号设计者（或使用者）通过自己的构思创造（或使用）符号的一种心理过程，是人驾驭符

3、号语言能力的体现；符号及符号设计构成了符号设计活动的内容。图１符号、符号设计以及符号设计活动Ｆｉｇ．１Ｓｙｍｂｏｌｄｅｓｉｇｎａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ明确区分符号及符号设计的概念，才能真正使得地图符合人类“第二语言”这一称谓。这是因为：语言最为重要的特征在于交流，交流是一种双向的信息传输过程。作为人类第二语言的地图，理应具备空间信息双向传输（即交流）的能力，而这一能力体现在符号设计活动之中：符号设计者（或使用者）通过设计（或使用）地图符号进行空间信息的表达、传输和理解，实现空间知识的双向、互动交流，并最终实现地图符号语言的地理空间认知

4、。相关概念（１）语义特征———亦称义素，反映了空间要素和现象的客观本质，是凭经验或对客观事物本质的了解而分析出来的语义成素。语义特征与词所表达的真实世界的本体有着密切联系。（２）符素———是借鉴语言学中“语素（ｍｏｒ－ｐｈｅｍｅ）”的概念定义的，即一定图形形式和概念语义的最小结合单位。区别于符号，其不可以独立用于符号表达；区别于基本几何图元，其具有一定的语义内涵（基本几何图元仅是图形成素）。符素是地图符号图形结构中，介于符号和基本几何图元层次之间的概念。（３）组合、聚合语义关系———组合语义关系是符号所表达的对象或对象类之间的部分

5、整体关系，具有序列性、整体性和扩展性等特点；聚合语义关系也称上下义关系，即一个类包含于另一个类，包含其他类的类中的词称为上义词，被其他类包含的类中的词称为下义词，具有类型性、继承性和置换与推理等特点［１５－１６］。符号设计流程以地图符号的语义结构关系为骨架驱动符号图形的构造，语义结构关系的约束使得所设计的地图符号具有较为显著的结构化特征。语义驱动的层次化地图符号设计流程如图２所示。①对应用领域的空间对象进行语义成分分析，提取语义特征词汇。②符素表设计，即合理使用视觉变量，设计步骤①语义特征对应的图形形式，形成符素；符素表即为一定数

6、量符素的集合。③根据应用领域空间对象的内在结构特征，梳理符号系统语义的聚合关系，构建聚合关系语义结构模型。④单个符号组合关系语义描述，即对聚合关系语义结构中的每一个节点（单个符号），形式化描述为符号语义的组合关系结构；⑤符号图形构造，即根据符号组合关系语义结构，通过选取特征语义对应的符素图形形式，组合构造符号，完成符号设计；⑥按照符号设计的一般原则，对符号进行一定程度的简化、美观等操作；⑦遍历聚合关系语义结构的每一个节点，设计构造每一个节点对应的符号图形形式，完成整个应用领域的符号系统设计。图２语义驱动的层次化地图符号设计流程Ｆｉ

7、ｇ．２Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｆｌｏｗｏｆｔｈｅｓｅｍａｎｔｉｃ－ｄｒｉｖｅｎｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｍａｐｓｙｍｂｏｌｓ从图２看出，语义驱动的层次化地图符号设计方法的４个关键步骤是：语义特征提取（①）、符素设计（②）、语义建模（③）和符号构造（④、⑤），下文将对其进行详细分析。地图符号设计方法7学海无涯基于本体层次的语义特征提取在语言学、本体论和地理本体研究中，语义特征的提取尚无有效理论。例如，地理本体研究领域，常见的做法是通过收集和整理文献资料、领域标准规范，并结合领域专家知识等方法实现领域知识规范化，归纳概念语义［１７］。从目前的

8、研究情况来看，语义特征提取的主要手段是依靠经验和内省的方法，如杜清运［１５］采用Ｇｕａｒｉｎｏ等的“本体层次”理念对空间信息的语义特征进行了系统归纳，例如：（１）物质（部分－整体层次）：水、土、泥、石、沙、植物、人造材料等；（２）形态（形态层次）：