时空感知和路标线索对认知地图空间信息的影响

　　空间导航的时空特性与认知地图密切关联。采用路径整合范式，通过路径距离判断任务和草图绘制任务测量认知地图的空间信息，探索空间导航中时空感知与路标线索对空间信息加工的影响。结果显示：(1)时空感知仅影响空间信息精确性，即时空感知跨度较长时，路径距离判断精确性较差而转弯角度判断精确性较好;(2)路标线索增强了时空感知对路径距离判断的精确性，但降低了转弯角度判断的精确性。也就是说，认知地图空间信息加工受到导航时空特性的影响，即直线加工受速度知觉调节的时空感知影响，转弯加工受时间知觉影响。这一结论对理解个体空间导航的认知加工过程具有重要意义。

　　关键词：认知地图;时空感知;路标线索;空间导航

　　论文《时空感知和路标线索对认知地图空间信息的影响》发表在《心理科学》，版权归《心理科学》所有。本文来自网络平台，仅供参考。

　　1 引言

　　空间导航是人们日常的基本活动，在这一过程中，人们通过自觉对比环境与脑海中的“地图”，即认知地图，来确定位置、判断方位并规划路线。认知地图(cognitive map)是实现导航的前提和基础，个体通过加工空间环境信息并且自觉更新和整合跨时空信息形成认知地图以支持空间导航，使空间导航具备时空特性(Teghil et al., 2019; Wolbers & Hegarty, 2010)。

　　TEM模型(tolman-eichenbaum machine)提出环境中的不同空间刺激各自被表征为独立因子，独立因子中抽象出的结构在不同感觉刺激间泛化以支持空间信息的灵活重组，从而构建认知地图(吴文雅, 吴亮, 2023; Whittington et al., 2020)。TEM模型初步诠释了认知地图构建过程中现实空间信息与抽象空间结构之间的关系，但事实上认知地图并非完全客观，个体受认知资源限制难以详尽地编码环境中的空间信息，因此认知地图具有选择性和扭曲性(吴文雅, 吴亮, 2023)。而个体简化编码的方式以及对现实空间信息的扭曲程度可能与个体感知到的现实空间信息的复杂性等特征有关。空间导航中的时空感知(spatiotemporal perception)指个体对导航过程中的空间与时间感知信息的综合加工，包括导航距离估计和导航时长估计(Brunec et al., 2017)。人们通常使用时间间距表达空间距离，如“十分钟路程”，也会使用直线或箭头表达时间的线性特征。隐喻理论(metaphor theory)提出人们通过以时间概念为象征维度的空间表征形成空间概念(Boroditsky, 2000)，这意味着个体的时间感知信息能够影响空间感知信息。鉴于时间感知与空间感知的紧密联系以及对现实空间信息的感知可能会影响个体对认知地图的构建，本研究推测空间导航中的时空感知会影响个体对空间信息内在抽象结构的泛化。

　　环境空间信息包括重要路标(包括起点、终点和标志建筑物等)间的相对位置和距离，个体以路径整合的形式将环境空间信息与自身运动信息综合加工纳入认知地图(Poucet et al., 2014)。环境空间信息可能影响个体的时空感知。在空间导航过程中，Riemer等人(2018)发现空间距离会影响个体对运动持续时间的估计，也有研究发现个体会结合运动速度与持续时间来估计空间距离，表明运动持续时间对空间距离估计的影响(Kaski et al., 2016)。此外，环境中的转弯特征也会影响个体的时空感知，个体对U形路线和L形路线的导航距离估计和持续时间估计存在显著差异(Brunec et al., 2017)。研究表明，人们会低估导航所需时长，但当环境中存在转弯时，人们可能将转弯视作空间边界从而高估导航时间(Bonasia et al., 2016; Brunec et al., 2020)。个体通过路径整合构建认知地图的过程中除依靠内源性信息(前庭觉等体感信息)加工环境空间信息外，也会依靠路标线索等外源性信息进行(过继成思等, 2019)。路标指环境中醒目、稳定且包含位置信息的物体(Lew, 2011)。个体通过识别、记忆路标特征和路标间的空间关系初步建立空间表征。线索整合模型认为个体会整合身体信息和路标信息计算空间方向(Harootonian et al., 2022)，但并未深入探讨其中的认知加工机制，一些研究为该模型提供了间接证据。例如，个体会通过记忆客体随时间推移而变化的形状来构建整体知觉(Unuma et al., 2010)。在空间导航中，个体能够将事件按时间顺序(前/后)和持续时间以空间顺序(左/右)编码为“心理时间线”(mental time line)使离散的空间信息整合为具有连续时空性的空间信息(Bonato et al., 2012)。另外，时间知觉受一定时间内发生事件的数量和性质影响(彭聃龄, 2019)，路标可作为空间导航中的“事件”影响个体构建认知地图。Tau效应(Tau effect)提出刺激间的时间间隔是个体判断空间距离长短的依据(Jones & Huang, 1982)。因此，环境中的路标可能会影响个体的主观时间知觉从而影响对认知地图的空间信息加工。综上，本研究推测在时空感知跨度较长的环境中，个体倾向于高估导航距离和转弯角度，当环境中存在路标时，时空感知对构建认知地图的影响更为显著。本研究的实验1就上述问题进行探讨，以时空感知跨度(50s寻路、100s寻路)为组间变量反映个体在空间导航中的时空感知，路标线索(有、无路标)为组内变量，认知地图空间信息为因变量，提出假设1：相比于50s寻路任务，人们在100s寻路任务中会高估路径距离和转弯角度，空间信息判断精确性和认知地图整合准确性均会产生较大偏差;当环境中存在路标时，个体在100s寻路环境中对空间信息判断的精确性和认知地图整合准确性提高。

　　时空感知强调个体对空间知觉与时间知觉的综合加工。Riemer等人(2018)提出，个体在导航过程中的速度知觉调节空间知觉与时间知觉的综合加工。空间导航中人们会根据视觉信息提供的运动方向和速度信息推导客体的移动距离和运动持续时间(Riemer et al., 2022)，并且速度估计与运动持续时间估计之间存在正相关(Kline & Reed, 2013)，相比于刺激移动较慢的环境，人们在移动较快的环境中会高估运动持续时间(Mate et al., 2009)。随着客体移动速度加快，人们的主观导航时间延长，空间信息也易被高估。然而，当个体在构建认知地图时，空间信息的编码是否与速度知觉相关?此时，个体的时空感知如何影响认知地图中空间信息的加工?本研究的实验2将移动速度固定以作为控制变量，以空间导航的时空感知跨度(有、无停留时间)为组间变量，路标线索(有、无路标)为组内变量，探究个体导航中时空感知对构建认知地图的影响，并提出假设2：个体在导航过程中的时空感知受路标线索影响而延长，从而使空间信息判断偏差增加;环境中无路标时，个体依据时空感知中的时间知觉判断空间信息。本研究揭示了空间导航的时空特性在个体构建认知地图过程中对空间信息加工的影响作用。

　　2 实验1 时空感知和路标线索对认知地图空间信息的影响

　　2.1 方法

　　2.1.1 被试

　　采用G*Power 3.0计算本实验所需被试量至少为34人((f=.25)，(alpha=.01)，(1-eta=.80);Faul et al., 2007)，共招募43名学生参与实验。Ishikawa和Zhou(2020)发现方向感差的人难以形成认知地图，因此使用中文修订的方向感问卷(Santa Barbara Sense-of-Direction scale, SBSOD;赵悦彤, 2021; Hegarty et al., 2002)筛选具备一定方向感的被试参与实验。Montello和Xiao(2011)对SBSOD量表进行跨文化评分，方向感较差的被试得分(M±SD=2.9±.7)。本研究选用各项目得分不小于3，问卷分数不小于36分的被试参与本次实验，最终有34名被试数据纳入分析(64%为女性，年龄范围(M±SD=21.11±3.86)岁)。

　　2.1.2 实验材料

　　利用Unity3D软件和Asset Store中的POLYGON city pack素材库构建虚拟地图。实验场景参考Weisberg等(2014)设计的虚拟地图(如图1)，虚拟地图包括两条主路线及一条连接路线，主路线间由连接路线相连构成完整地图。虚拟地图以第一视角呈现，摄像机角度设置60°，导航时长根据地图路线长度及模拟行走速度设置，100s寻路条件中导航速度设置为6km/h，50s寻路条件中导航速度设置为12km/h。实验材料通过21寸的Dell显示器呈现，分辨率为1920×1080，刷新率为75Hz。

　　图1(a)虚拟地图鸟瞰图;(b)有路标环境虚拟地图;(c)无路标环境虚拟地图

　　注：鸟瞰图中(A_1A_2)、(C_1C_2)为主路线，(B_1B_2)为连接路线。

　　2.1.3 实验设计与流程

　　本实验采用2(时空感知跨度：50s寻路、100s寻路)×2(路标线索：有、无路标)的混合实验设计。时空感知跨度为组间变量，路标线索为组内变量，有路标条件下共9个路标。因变量采取三类指标，分别为离散空间信息指标(路径距离判断任务中的路径长度和路径长度判断偏差)、整合空间信息指标(草图绘制任务中的空间信息，包括路径判断偏差、角度判断偏差)和草图绘制准确率。离散空间信息指标与整合空间信息指标均衡量个体对空间信息加工的精确性，草图绘制准确率衡量个体构建认知地图的准确性。

　　参照Ishikawa和Zhou(2020)的实验任务研究，将实验任务分为路径距离判断任务和草图绘制任务。路径距离判断任务中，被试在导航视频中记忆的第一段路线即为标准路径，被试需要根据标准路径在答题纸中的长度判断其余每条路径的长度。该任务中被试判断的路径长度和路径长度判断偏差作为离散空间信息指标。草图绘制任务要求被试在A4大小的答题纸上画出虚拟地图的草图，尽可能准确地描绘路线形状、起点、目标、路标(仅在有路标条件中绘制路标)和转弯位置(答题示例图见图3)。该任务中被试绘制的草图得分比率、路径判断准确率差异和角度判断差异分别为草图绘制准确率和整合空间信息指标中的路径判断偏差和角度判断偏差。组间变量采取随机分组形式将被试分至50s寻路组/100s寻路组。组内变量以ABBA形式平衡实验顺序。

　　通过方向感问卷筛选符合条件的被试参与实验。正式实验开始前由主试向被试展示实验指导语并解释实验流程。被试练习正确率达到80%后开始正式实验。正式实验开始后，被试需要先观看导航视频，之后依次进行路径距离判断及草图绘制任务。主路线与连接路线的导航视频分三部分呈现，被试每观看完一部分视频后均需完成实验任务，每组被试观看6次视频，实验持续20~30分钟。

　　图2 实验流程图

　　图3 答题示例图

　　2.2 数据处理与结果

　　分别计算离散空间信息指标、整合空间信息指标和草图绘制准确率。离散空间信息指标中，路径长度测量被试在路径距离判断任务中报告的路线长度，路径长度判断偏差((D_1))计算被试对每段路径判断比率与原图长度比率之差的均值(Ishikawa & Zhou, 2020)，计算表达式为：

　　其中(L_j)为被试判断的路径长度，(L_o)为地图中路径长度，(L_s)为标准路径长度，(n)为路径数量，(i)为第(i)个路径。(d_{1i})为被试对每条路径的判断偏差，(D_1)为路径长度判断偏差。

　　整合空间信息指标中，路径判断偏差((D_2))测量被试在草图绘制中每段路径的长度，计算被试判断比率与原图路径长度比率之差，计算方式与(D_1)相同。为与路径判断任务中的路径长度判断偏差做区分，数据分析中写作(D_2)。角度判断偏差测量被试在草图绘制中各转弯角度，计算被试判断度数与原角度之差的均值，记作(D_3)，计算表达式为：

　　[D_3=frac{1}{n}sum_{i=1}^n |a_i - a_{oi}|]

　　其中(a_i)为被试判断的角度度数，(a_o)为地图中的角度度数，(i)为第(i)个转弯，(D_3)为角度偏差，(n)为转弯数。

　　使用IBM SPSS 27.0软件进行数据分析。草图绘制准确率计分规则基于被试画出的能辨认的典型路线进行计分(吴佳鑫, 2022)，由2位同实验室人员共同对被试绘制的草图进行计分。计分规则采取双盲处理，若2位实验室人员评分差值大于总分的1/3，需要第3位实验室人员对该结果评分，删去偏差值较大的分数，取评分均值为最终得分。路线形状与正确路线基本一致得3分;路线可以辨别但存在部分错误得2分;无法辨认路线得1分;正确命名路线起点和终点得1分;指出路线方向得1分;在此基础上，被试画出路线附近的相应路标信息、描述等情况均可加1分。最终分数区间为无路标线索环境0~36分，有路标线索环境0~46分，计算被试绘制草图的准确率，即被试得分除以总分。

　　离散空间信息指标、整合空间信息指标和草图绘制准确率的均值、标准差以及变量间的相关系数如表1所示，重复测量方差分析结果如表2所示。离散空间信息指标中，路径长度的方差分析结果显示，时空感知跨度((p>.05))和路标线索的主效应((p>.05))均不显著，时空感知跨度和路标线索的交互效应显著(见图4)，(F(1,32)=12.04)，(p<.01)，(eta^2=.27)。简单效应分析显示，环境中无路标线索时，50s寻路条件中被试的路径距离判断更长((M_{100s}=5.10)，(SD_{100s}=1.13);(M_{50s}=6.25)，(SD_{50s}=1.07))，(F(1,32)=11.23)，(p<.01)，(eta^2=.22)。环境中存在路标线索时，时空感知跨度对路径距离判断无显著影响((p=.35))。(D_1)的方差分析结果显示，时空感知跨度主效应不显著((p>.05))，路标线索主效应显著，(F(1,32)=5.62)，(p<.05)，(eta^2=.15)。对路标线索主效应的事后检验结果显示，无路标条件下被试对(D_1)的判断偏差显著大于有路标条件((M_{无}=-.13)，(SD_{无}=.04);(M_{有}=-.03)，(SD_{有}=.03))，(t(1,33)=-2.12)，(p<.05)，Cohen's (d=.36)。时空感知跨度和路标线索交互效应显著(图4)，(F(1,32)=9.11)，(p<.01)，(eta^2=.22)。简单效应分析显示，100s寻路条件下，无路标线索条件下被试对(D_1)的判断误差更大((M_{无}=-.23)，(SD_{无}=.16);(M_{有}=-.004)，(SD_{有}=.20))，(F(1,32)=14.52)，(p<.01)，(eta^2=.36);50s寻路条件下，路标线索对(D_1)无显著影响((p>.05))。

　　表1 离散空间信息指标、整合空间信息指标和草图绘制准确率的相关和描述性结果

　　| 指标 | 1. 路径长度 | 2. (D_1) | 3. (D_2) | 4. (D_3) | 5. 草图绘制准确率 |

　　| 1. 路径长度 | - | .91 | -.21 | -.23 | .11 |

　　| 2. (D_1) | .91 | - | -.17 | -.13 | .18 |

　　| 3. (D_2) | -.21 | -.17 | - | -.11 | -.16 |

　　| 4. (D_3) | -.23 | -.13 | -.11 | - | .07 |

　　| 5. 草图绘制准确率 | .11 | .18 | -.16 | .07 | - |

　　| (M±SD) | 5.65±1.19 | -.08±.21 | .08±.43 | -5.58±9.86 | .75±.16 |

　　注：(p<.01);(p<.05)

　　图4 路径长度交互作用与路径长度判断偏差交互作用

　　整合空间信息指标中，(D_2)的方差分析结果显示，时空感知跨度主效应不显著((p>.05))，路标线索主效应显著，(F(1,32)=13.50)，(p<.01)，(eta^2=.30)。对路标线索主效应的事后检验结果显示，有路标条件下的判断偏差显著大于无路标条件((M_{无}=-.09)，(SD_{无}=.07);(M_{有}=.25)，(SD_{有}=.07))，(t(1,33)=-3.53)，(p<.05)，Cohen's (d=.61)。时空感知跨度和路标线索的交互效应边缘显著(图5)，(F(1,32)=3.78)，(p=.06)，(eta^2=.11)。简单效应分析显示，100s寻路条件下，无路标线索时人们的判断误差更小((M_{无}=-.24)，(SD_{无}=.39);(M_{有}=.27)，(SD_{有}=.43))，(F(1,32)=15.78)，(p<.01)，(eta^2=.33)。环境存在路标线索时，时空感知跨度对路径距离判断无显著影响((p>.05))。(D_3)的方差分析结果显示，时空感知跨度主效应((p>.05))和路标线索主效应((p>.05))均不显著，时空感知跨度和路标线索交互效应显著(见图5)，(F(1,32)=7.02)，(p<.05)，(eta^2=.18)。简单效应分析显示，无路标线索环境中时空感知跨度对认知地图的空间信息判断无显著影响((p>.05))，有路标线索时，时空感知跨度对角度判断影响边缘显著，100s寻路条件中判断偏差更大((M_{100s}=-8.99)，(SD_{100s}=12.74);(M_{50s}=-2.18)，(SD_{50s}=7.15))，(F(1,32)=3.69)，(p=.06)，(eta^2=.10)。

　　草图绘制准确率的方差分析结果均不显著(见表2)。

　　表2 离散空间信息指标、整合空间信息指标和草图绘制准确率方差分析结果

　　| 指标类型 | 指标 | 时空感知跨度×路标线索交互效应 | 时空感知跨度主效应 | 路标线索主效应 |

　　| 离散空间信息指标 | 路径长度 | (p<.01)，(eta^2=.27) | (p>.05) | (p>.05) |

　　| | (D_1) | (p<.01)，(eta^2=.22) | (p>.05) | (p<.05)，(eta^2=.15) |

　　| 整合空间信息指标 | (D_2) | (p=.06)，(eta^2=.11) | (p>.05) | (p<.01)，(eta^2=.30) |

　　| | (D_3) | (p<.05)，(eta^2=.18) | (p>.05) | (p>.05) |

　　| 草图绘制准确率 | - | (p>.05) | (p>.05) | (p>.05) |

　　图5 路径判断偏差交互作用与角度偏差交互作用

　　为探究路标线索对空间信息判断过程的影响，本研究对不同路标线索条件下的主路线和连接路线中每段路径的(D_1)、(D_2)和(D_3)进行差异分析，结果如表3。此外，我们使用折线图反映被试对路线判断偏差的变化，折线图如图6。导航全程分为三部分，1~4为第一段主路线，5、6为连接路线，有路标环境中7~9为第二段主路线，无路标环境中7~8为第二段主路线。从表3中可知，被试在第一段路径判断中均未表现出显著差异。结合折线图中均值的变化可以发现，(D_1)的分析中，有路标时路径判断偏差变化更大，而在(D_2)的分析中，无路标时路径判断偏差变化更大。

　　表3 路径差异分析

　　| 路径 | (D_1) | | (D_2) | | (D_3) | |

　　| | (P) | Cohen's (d) | (P) | Cohen's (d) | (P) | Cohen's (d) |

　　| 1 | .58 | - | .30 | - | .11 | - |

　　| 2 | <.01 | .66 | .49 | - | <.01 | 1.19 |

　　| 3 | <.05 | .61 | <.01 | .84 | .38 | - |

　　| 4 | <.01 | 1.17 | <.05 | .54 | <.01 | 1.13 |

　　| 5 | <.05 | .57 | .44 | - | <.01 | .81 |

　　| 6 | .64 | - | <.05 | .52 | .70 | - |

　　| 7 | <.01 | .89 | <.05 | .53 | .17 | - |

　　| 8 | <.01 | .64 | <.01 | .98 | .25 | - |

　　| 9 | - | - | - | - | .13 | - |

　　图6 路径长度判断偏差趋势

　　(1)路径长度判断偏差((D_1))趋势;(2)路径判断偏差((D_2))趋势;(3)角度偏差((D_3))趋势

　　2.3 小结

　　实验1验证了空间导航中个体的时空感知会影响认知地图的空间信息。时空感知跨度较长时，路径判断精确性较差而转弯角度判断精确性较好。当环境中存在路标线索时，时空感知跨度较长时，个体会高估路径距离，空间信息判断偏差较小。草图绘制准确率不受时空感知影响。

　　3 实验2 速度固定后时空感知和路标线索对认知地图空间信息的影响

　　3.1 方法

　　3.1.1 被试

　　被试量的估算方式以及筛选被试的方式同实验1，最终共有35名被试符合实验要求(34%为女性，年龄范围(M±SD=21.11±3.86)岁)。

　　3.1.2 实验材料

　　实验2中虚拟地图同样包含两条主路线与一条连接路线，但在细节上与实验1有所区别，如图7。导航视频中的行进速度均设置为12km/h，在有停留时间的条件下于转弯处设置两个停留点，共停留50s以延长个体在空间导航过程中的主观导航时间。被试被告知停留点随机且不知晓停留时长，被试需集中注意力关注下次导航开始的时间。无停留条件中导航时长为50s，有停留条件中导航时长为100s。

　　图7(a)虚拟地图鸟瞰图;(b)无路标环境虚拟地图;(c)有路标环境虚拟地图

　　注：鸟瞰图中(A_1A_2)、(C_1C_2)为主路线，(B_1B_2)为连接路线。

　　3.1.3 实验设计与流程

　　实验2采用2(时空感知跨度：有、无停留时间)×2(路标线索：有、无路标)的混合实验设计，时空感知跨度为组间变量，路标线索为组内变量。因变量与实验1相同。实验任务、实验流程与被试分组方式同实验1。

　　3.2 实验结果

　　数据分析方法与实验1相同。离散空间信息指标、整合空间信息指标与草图绘制准确率之间的相关结果和描述性统计如表4所示，重复测量方差分析结果如表5所示。离散空间信息指标中，路径长度的方差分析结果显示，时空感知跨度主效应((p>.05))和路标线索主效应((p>.05))均不显著，时空感知跨度和路标线索交互效应显著(见图8)，(F(1,33)=4.72)，(p<.05)，(eta^2=.13)。简单效应分析显示，无停留时间条件下，有路标线索时人们对路径长度的判断更长((M_{无}=5.72)，(SD_{无}=.99);(M_{有}=6.11)，(SD_{有}=1.15))，(F(1,33)=6.78)，(p<.05)，(eta^2=.17);有停留时间条件下，路标线索对路径长度并无显著影响((p>.05))。(D_1)的方差分析结果显示，时空感知跨度主效应不显著((p>.05))，路标线索主效应显著，(F(1,33)=4.92)，(p<.05)，(eta^2=.13)。对路标线索主效应的事后检验结果显示，有路标条件下的判断偏差显著大于无路标条件((M_{无}=-.03)，(SD_{无}=.03);(M_{有}=.26)，(SD_{有}=.03))，(t(1,34)=-2.59)，(p<.05)，Cohen's (d=.44)。时空感知跨度和路标线索交互效应显著(图8)，(F(1,33)=9.13)，(p<.01)，(eta^2=.22)。简单效应分析显示，无停留时间条件下，有路标线索时人们的判断偏差更小((M_{无}=-.08)，(SD_{无}=.22);(M_{有}=.03)，(SD_{有}=.24))，(F(1,33)=17.16)，(p<.01)，(eta^2=.34);有停留时间条件下，路标线索对(D_1)无显著影响((p>.05))。

　　表4 离散空间信息指标、整合空间信息指标和草图绘制准确率的相关和描述性结果

　　| 指标 | 1. 路径长度 | 2. (D_1) | 3. (D_2) | 4. (D_3) | 5. 草图绘制准确率 |

　　| 1. 路径长度 | - | .98 | .26 | -.10 | .11 |

　　| 2. (D_1) | .98 | - | .26 | -.09 | .12 |

　　| 3. (D_2) | .26 | .26 | - | -.03 | .20 |

　　| 4. (D_3) | -.10 | -.09 | -.03 | - | .07 |

　　| 5. 草图绘制准确率 | .11 | .12 | .20 | .07 | - |

　　| (M±SD) | 6.01±.95 | -.01±.20 | -.01±.60 | -1.01±1.05 | .80±.14 |

　　注：(p<.01);(p<.05)

　　整合空间信息指标分析中，(D_2)的方差分析结果均不显著(见表5)。(D_3)的方差分析结果显示，时空感知跨度主效应不显著((p>.05))，路标线索主效应显著，(F(1,33)=6.94)，(p<.05)，(eta^2=.17)。对路标线索主效应的事后检验结果显示，有路标条件下的判断偏差显著大于无路标条件((M_{无}=-6.81)，(SD_{无}=1.26);(M_{有}=-13.21)，(SD_{有}=1.92))，(t(1,34)=2.97)，(p<.01)，Cohen's (d=.50)。时空感知跨度和路标线索交互效应显著(见图9)，(F(1,33)=4.39)，(p<.05)，(eta^2=.12)。简单效应显示，无停留时间条件下，有路标线索时人们的判断偏差更大((M_{无}=-4.86)，(SD_{无}=5.03);(M_{有}=-14.78)，(SD_{有}=7.72))，(F(1,33)=13.99)，(p<.01)，(eta^2=.30);有停留时间条件下，路标线索对(D_3)无显著影响((p>.05))。

　　表5 离散空间信息指标、整合空间信息指标和草图绘制准确率方差分析结果

　　| 指标类型 | 指标 | 时空感知跨度×路标线索交互效应 | 时空感知跨度主效应 | 路标线索主效应 |

　　| 离散空间信息指标 | 路径长度 | (p<.05)，(eta^2=.13) | (p>.05) | (p>.05) |

　　| | (D_1) | (p<.01)，(eta^2=.22) | (p>.05) | (p<.05)，(eta^2=.13) |

　　| 整合空间信息指标 | (D_2) | (p>.05) | (p>.05) | (p>.05) |

　　| | (D_3) | (p<.05)，(eta^2=.12) | (p>.05) | (p<.05)，(eta^2=.17) |

　　| 草图绘制准确率 | - | (p>.05) | (p>.05) | (p<.05)，(eta^2=.14) |

　　草图绘制准确率结果显示，时空感知跨度主效应不显著((p>.05))，路标线索主效应显著，(F(1,33)=5.13)，(p<.05)，(eta^2=.14)。对路标线索主效应的事后检验结果显示，有路标条件下草图绘制准确率显著大于无路标条件((M_{无}=.77)，(SD_{无}=.13);(M_{有}=.82)，(SD_{有}=.15))，(t(1,34)=-2.25)，(p<.05)，Cohen's (d=.38)。时空感知跨度和路标线索交互效应不显著((p>.05))。

　　表6 路径差异分析

　　| 路径 | (D_1) | | (D_2) | | (D_3) | |

　　| | (P) | Cohen's (d) | (P) | Cohen's (d) | (P) | Cohen's (d) |

　　| 1 | .77 | - | .53 | - | <.01 | 1.52 |

　　| 2 | .31 | - | .30 | - | <.01 | .88 |

　　| 3 | .45 | - | .77 | - | .31 | - |

　　| 4 | <.01 | .55 | .92 | - | <.01 | .51 |

　　| 5 | .06 | - | .35 | - | .15 | - |

　　| 6 | .43 | - | .85 | - | <.05 | .45 |

　　| 7 | .31 | - | .96 | - | .32 | - |

　　| 8 | .11 | - | - | - | - | - |

　　对不同路标线索条件下三条路线中每段路径的(D_1)、(D_2)和(D_3)进行差异分析，t检验结果见表6，判断均值折线图如图10。实验2中1~3为第一段主路线，4、5为连接路线，6~8为第二段主路线，由于(D_2)的分析中，将被试绘制的第一段路径作为标准路径，因此以3和5为划分点;(D_3)的分析中，由于没有标准路径，同样以3和5为划分点。根据表6，(D_1)的t检验结果中仅有第4段路径显示出了显著差异，(t(1,34)=3.25)，(p<.01)，Cohen's (d=.55)。(D_2)的t检验结果中并无路径有显著差异。(D_3)的t检验结果显示仅在第1、2、4、6段路径中表现出了显著差异(见表6)。

　　图8 路径长度与路径长度判断偏差交互作用

　　图9 角度偏差交互作用

　　图10(1)路径长度判断偏差((D_1))趋势;(2)路径判断偏差((D_2))趋势;(3)角度偏差((D_3))趋势

　　3.3 小结

　　实验2固定空间导航的行进速度后发现，时空感知跨度不影响个体路径距离判断的精确性，但影响转弯角度判断的精确性。实验2中仍然没有发现时空感知对个体绘制认知地图准确性的影响。

　　4 讨论

　　本研究以两项实验探究了个体在构建认知地图过程中时空感知和路标线索对空间信息加工的影响机制。结果表明，个体在构建认知地图过程中，时空感知仅影响空间信息加工的精确性而不影响准确性，且直线加工与转弯加工受影响机制不同。研究支持了认知地图的TEM模型，从空间导航时空特性的角度解释了个体对认知地图空间信息的加工机制。

　　4.1 时空感知在认知地图空间信息中的影响机制

　　本研究发现空间导航中时空感知对路径长度判断的影响存在趋中效应(center-tendency effect)，即个体在路径长度估计时表现出高估短路径或低估长路径的现象。该结果与前人研究结果不一致，可能是由于不同类型的导航任务对个体认知加工过程要求不同。van Rijn(2014)的距离再现任务要求个体感知距离后立即做出判断，而本研究要求个体建立对环境的整体认识后再模拟路径距离，这一过程相较于距离再现任务增加了对空间信息的编码加工。Arnold等人(2016)提出，人们在空间导航中会结合持续时间与空间特征模拟路径距离长度(Burgess et al., 2001)。心理模拟路径距离与心理模拟的时间压缩性密切相关，为完成高效模拟，人们倾向于以更快的速度模拟移动速度较慢的客体，这种时间压缩性会使个体在模拟过程中产生认知扭曲，即个体受时间压缩性的影响低估了主观导航时间从而低估导航距离。从本质上看，路径长度判断与主观感知的时空感知跨度长短表现出一致性，说明个体在构建认知地图时受Tau效应影响。

　　本研究还发现个体在认知地图空间信息的精确性判断中，时空感知跨度与路径判断偏差成正比，与转弯角度判断偏差成反比。对于路径距离判断，本研究认为心理模拟的时间压缩性会增强个体对空间信息的认知扭曲程度，从而导致时空感知跨度较长时个体对路径判断的精确性以及整合空间信息指标都处于较低水平。而在导航速度固定后，路径精确性在不同时空感知跨度条件中并无差异，说明速度知觉是影响路径判断的关键因素。视觉运动处理(visual motion processing)是判断和比较客体移动速度的认知能力(Manning et al., 2018)，因此本研究推测与速度知觉有关的视觉运动处理能力是个体加工直线信息的关键。对于转弯角度判断，个体在两项实验中均表现出低估角度度数，体现了心理模拟的时间压缩性。而在控制了导航速度后，转弯角度精确性仍受时空感知影响，并且此时角度判断偏差与时空感知跨度成正比，说明转弯角度判断受时空感知中的主观时间知觉影响。此外，在认知地图的准确性判断中，我们并未发现时空感知在其中的影响。综上，时空感知能够通过多渠道影响个体在构建认知地图过程中对不同类型空间信息精确性的认知加工，直线信息加工受速度知觉调节的时空感知影响，而转弯信息加工受主观时间知觉影响。

　　4.2 时空感知与路标线索在构建认知地图中的交互作用

　　本研究发现了时空感知和路标线索在个体构建认知地图过程中对空间信息加工的交互作用。对于路径距离判断，在无路标线索的环境中，个体对路径距离的判断受时空感知影响，在有路标线索的环境中，时空感知并不影响路径距离判断。在较长的导航时长跨度条件下，对路径距离的判断也更长。van Rijn(2014)提出的时间扩张效应(temporal dilation effects)解释了路标线索在时空感知影响路径距离时的作用，他认为当个体以较快的速度移动并感知到更多的环境变化时会延长主观的导航时长，从而导致个体对路径长度判断产生偏差。因此，个体会参考环境中的路标线索来判断导航时长，从而影响对路径的直线加工。对于转弯角度判断，路标线索会增加个体对转弯角度判断的偏差。根据线索整合模型的观点，个体会结合环境线索与自身运动线索判断空间方位。时间知觉作为内源性信息为个体提供了自身运动线索，而在整合环境线索的过程中路标线索增强了心理模拟的时间压缩性使个体表现出低估角度度数。这一结果也证明了个体在判断转弯角度时主要依赖于时间知觉，该结论与先前研究结论一致，即个体依赖自身运动信息判断转弯角度(Ivanenko et al., 1997)。

　　此外，本研究发现了路标线索对个体空间信息加工过程的影响。在路径的直线加工中，个体对每段路线中起始路径的判断偏差并未表现出显著差异，而在其余路径中表现出显著差异。有路标时，个体在整合线索后提高了路径距离判断的精确性，但在控制了导航速度后，路标线索不再对路径判断的精确性产生影响。据此本研究推测，线索整合需要个体能够感知到导航速度的变化。相较于路径的直线加工，转弯角度的加工机制则呈现出不同的特点。个体对每条路线的第一个转弯处的判断会表现出显著差异，即使速度固定，差异依然存在。空间导航中转弯角度的相关研究认为，转弯将连续空间信息切割为不同路径，并在长时记忆中增强转弯处的空间编码(Brunec et al., 2020)。因此，个体对每条路线第一个转弯处判断的精确性受长时记忆增强效果的影响，路标在其中并未产生影响。

　　综上，本研究结果支持了TEM模型，即个体在构建认知地图的空间结构时将空间刺激分开表征形成独立因子，路标与路径并不独立存在而是会依据时间进程编码为同一因子，直线与转弯互为相互独立的因子。空间感知信息与时间感知信息之间的加工存在泛化。

　　4.3 不足与展望

　　本研究仍存在一些不足之处。首先，本研究并未考虑时间与空间相互作用时个体的认知神经加工机制，未来可从该角度出发探究认知地图时空特性的认知神经基础。其次，本研究探究了个体学习新环境后构建认知地图过程中时空感知对空间信息加工的影响机制。而在以认知地图为基础的空间导航与空间定向中，时间和空间感知信息加工如何相互作用是未来需继续探索的问题。

　　5 结论

　　本研究发现时空感知影响认知地图加工的精确性而不影响准确性，路径判断精确性随导航时长的增加而降低，转弯角度精确性随导航时长增加而提高;路标线索增强时空感知，提高路径判断精确性但降低转弯角度判断精确性。结果说明空间信息加工中直线和转弯加工受不同因素影响，即直线信息加工受速度知觉调节的时空感知影响，转弯加工受时间知觉影响。

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