该文依据认知科学的研究成果,结合国家空间基础设施,对数字地图设计技术的进一步发展进行了系统的研究.主要的研究工作包括以下几部分:1、总结了数字地图设计技术的发展历程,具体分析了数字地图设计专家系统发展面临的问题.2、认知科学的发展,特别是其中的认知心理学和思维科学的成果,为数字地图设计技术智能化的实现提供了理论支持.论文系统分析了这一背景学科的发展状况和成果,总结了国内外数字地图设计的认知研究状况,明确了认知在地图设计中研究的意义.3、根据认知科学的问题求解理论,将数字地图设计问题形式化地表达为由初始状态、目标状态、状态转换操作以及状态转换操作约束四个基本元素组成的系统,并对各元素内容进行了详细定义,形成了一个较为完整的数字地图设计问题的形式化描述和表征.4、根据认知科学的问题求解策略理论,首次提出了基于知觉的数字地图设计认知模型,该模型将数字地图设计活动划分为感知、思维和执行三类基本活动,通过感知与执行活动与环境进行交互,使数字地图设计系统具有了开放性,增强了系统解决复杂地图设计问题的能力.5、根据认知科学和思维科学的最新研究成果,阐述了人的心象地图和认知制图能力,首次提出了数字地图设计形象空间和抽象空间的概念,为建立人机协同的数字地图设计信息环境提供了理论依据.6、分析了数字地图设计过程中的思维科学,特别是形象思维活动的规律和作用,实践性地总结和验证了地图符号的形象思维特性及工效性,为地图符号的设计提供依据.7、构建了数字地图设计原型——基于国家基础地理信息数据库的全国分省晕渲地图设计,其数据处理的方法和符号设计的方法,以及制作资源数据库规模都具有数字时代可视化设计生产的典型性.8、在数字地图设计认知理论指导下,应用面向对象的技术和可视化技术,建立了既包括形象空间信息又包括抽象空间信息的数字地图设计概念模型.9、根据数字地图设计形象思维理论,提出了基于视觉表象的数字地图符号更新,为数字地图设计过程中人的形象思维提供辅助和支持;10、首次提出了数字地图设计决策分级控制结构,确定了数字地图设计思维习惯和设计模式的表示方法,详细设计了数字地图设计基本任务的决策行为过程.11、依据人工智能的发展成果及数字地图设计的认知研究,提出了建立以集成人的智能和计算智能为特征的人机协同智能数字地图设计系统的思想,初步建立起了人机协同智能数字地图设计系统的系统框架.12、依据人机协同智能数字地图设计思想以及色彩的对比与调和理论,建立了政区地图的设色模型及应用规则,为人机协同政区地图智能设色系统奠定基础.