空間知識 (spatial knowledge) 是認知地圖 (cognitive map) 的內容，是人類執 行所有空間活動時，不斷參考運用的基礎知識。因為人類生活於立體的空間中，因 此幾乎所有的活動都會牽涉到空間任務 (McNamara, 1986)，也使得空間任務和空間 知識成為人類認知中極為重要的一部分。在本節中，本研究首先會說明認知地圖的 概念，以及和空間知識的關係，隨後介紹空間知識的內容、類型、發展過程、特性、
結構等。
一、 認知地圖
人在處理任何與空間相關的問題時，都需要有「認知地圖」的協助。認知地圖 是空間關係的表徵，也是空間關係的感知和記憶 (Kitchin, 1994; Lynch, 1960b)，和 實體地圖相似，會以非本我中心 (allocentric) 的觀點呈現物件的空間關係，不受觀 者本身在空間中的位置，或與其中任何物件相對位置的影響 (Gell, 1985; Istomin &
Dwyer, 2009)，可以協助人確認自己的位置、物體在環境中的位置，以及判斷要如 何前往其他空間，或將空間資訊傳達給其他個體 (Golledge, 1999)。認知地圖的概 念首先來自對老鼠的研究 (Tolman, 1948)，是指老鼠在尋找食物時，是透過什麼樣 的機制自行找出捷徑，用更有效率的方式找到食物。後來，此一研究推論到人的認 知過程，顯示認知地圖應是人對環境進行完整的觀察後，在心中建立的環境資訊表 徵 (representation)，可用於在地點間移動，因此不僅包含最後建構的空間表徵，也 包含對環境的空間知識進行組織和維繫的過程 (Elvins, 1997)。
不過，有些學者認為人最終建構的空間表徵，和組織與維繫空間知識的過程應 區分開來。這類學者認為，認知地圖是人對空間資訊的內在表徵 (internal
representation)，是人有意識、有動機的收集環境中的空間資訊後，建立用於判斷自 身或物件位置、移動路徑，還有用於傳達空間資訊的工具 (Golledge, 1999)。相較 之下，認知地圖的建構過程則是「認知對應」(cognitive mapping) 的處理程序，包 括建構和運用空間資訊的所有過程，必須根據特定任務或要處理的問題，收集參考 資訊，並加以儲存、操弄和使用，也要發揮推理和創造能力，運用或重新詮釋儲存 在腦中的資訊片斷 (Golledge, 2005; Golledge & Garling, 2002)。因此，認知對應比 較像產品的製造過程，而認知地圖就像產出的產品 (Garling, Book, & Lindberg, 1984)。由於空間知識是認知地圖的內容，因此換句話說，認知對應就是空間知識 建構的過程。
二、 空間知識的類型
對於認知地圖的內容，亦即空間知識，大致上可分為三種類型，分別是地標知 識、路徑知識和縱覽知識，顧名思義分別以地標、路徑和環境的縱觀為主要內容和 特色。以下就是三種空間知識的個別介紹。
(一) 地標知識
地標知識 (landmark knowledge) 是以地標資訊為基礎所建立，有透過感知取得 影像資訊的特性，因此可以藉由直接觀看環境中的地點，或間接觀看相片或影片等 視覺重現的方式建立，但個別地標間沒有關聯，所以就像觀看一系列特定地點的相 片，且是本我中心觀點和固定方位看到的影像 (Chen & Stanney, 1999; Darken &
Peterson, 2001; Elvins, 1997; Montello, 1998)。
地標通常是環境中具有視覺、認知或結構顯著性的地點 (Sorrows & Hirtle, 1999)，而地標知識就是跟這些地點相關的資訊。人在接觸環境後，會對感知到的 物件或地點進行編碼，取得選擇的資訊，包括地標的形狀、大小、色彩、位置、情 境，甚至是對人的特殊意義等 (Darken & Sibert, 1996)。在一般情況下，每個環境 中的地標都是人最先記錄到空間知識中的資訊，因為可以協助人判斷、記錄自己以 及環境中其他物件的空間關係 (Lynch, 1960a)，隨著人對地標和環境更熟悉，地標 間才會開始相連，建立路徑知識 (Siegel & White, 1975)。
關於地標知識會利用的地標種類、特性，還有人對地標的評估方式等，將在第 二節中進一步說明。
(二) 路徑知識
路徑知識 (route knowledge) 又稱為程序知識 (procedure knowledge)，以路徑資 訊為基礎，是由一系列地標和相關的決策與行動所構成，有線性、順序性的特點
(McNamara, Sluzenski, & Rump, 2008)。在路徑知識的內容中，會將依循特定路徑移 動時，所有必須採取的行動，還有與這些行動相關的所有資訊依序納入，因此包括 行動的起點、中途錨點、終點，還有中間所有程序的順序、相關的地標、地點間的 距離和轉彎的地點，都會包含在其中，而且在路徑知識中的地標會以路徑彼此相連 (Chen & Stanney, 1999; Darken & Peterson, 2001; Elvins, 1997; Elvins, Nadeau, Schul,
& Kirsh, 1998; Montello, 1998)。
對於路徑知識如何建立，一般認為必須透過親身與環境接觸的方式。由於這種 建立方式必須依賴直接經驗，所以相對於藉抽象符號建立的「次要空間知識」
(secondary spatial knowledge)，例如透過地圖建立的知識，路徑知識又稱為「主要空 間知識」(primary spatial knowldege)，是人類日常生活中最常運用的空間知識類型 (Chen & Stanney, 1999; Sjölinder, 1998b)。此外，由於路徑知識是將地標相連所建立，
因此和地標知識一樣是本我中心觀點，有固定的方位 (Chen & Stanney, 1999;
Darken & Peterson, 2001; Sjölinder, 1998a)。
路徑知識的主要功用，應該是連結不同地標間的關係或進行判斷。Goldin 和 Thorndyke (1981) 指出，透過路徑知識，人可以判斷路徑上兩點之間的距離，以及 在兩個地點間行進時需要轉彎的方向。
(三) 縱覽知識
縱覽知識 (survey knowledge) 又稱為結構知識 (configuration knowledge)，以縱 覽資訊為基礎，編碼的資訊包括空間的拓樸結構 (topology)，也就是環境的空間結 構，還有外在空間參考架構，以及無法由單一觀點感知的物件整體外觀，因此縱覽 知識所呈現的地點與路徑的空間資訊，具有全觀的結構和多種觀點呈現的資訊，近 似鳥瞰的觀點，並且讓個體能夠依據縱覽知識，推測如何前往未曾親身接觸過的地 點 (Chen & Stanney, 1999; Darken & Peterson, 2001; Elvins, 1997; Elvins, et al., 1998;
Montello, 1998)。
由上述說明可知，縱覽知識的發展和地標與路徑知識不同，不能單純依賴空間 資訊的累積，必須經過轉換、整合、推論，才能對未接觸過的空間建立知識。因此，
人能否跳脫線性的空間關係，精確推論有效率的捷徑、判斷環境中看不到的地點的 方向、推測地點間的直線距離、空間關係，還有理解整體環境的分佈結構，都是可 用於判斷人對特定環境是否具有縱覽知識的方式 (McNamara, et al., 2008)。除了和 地標與路徑知識一樣透過親身尋路的方式建構，縱覽知識也可以省略經驗累積的過 程，利用外在的抽象符號式輔助工具迅速建立，例如地圖 (Darken & Sibert, 1996)，
如此建立的縱覽知識稱為「次要空間知識」(Chen & Stanney, 1999; Sjölinder, 1998b)。
乍看之下，在尋路的過程中縱覽知識對人應有最大的幫助，不過尋路相關研究 卻發現，三種空間知識對於尋路表現都有幫助，只是表現在不同面向。雖然有時縱 覽知識會被直接等同於認知地圖，或比喻為實體地圖 (McNamara, et al., 2008)，但 實際上空間知識是由三種空間知識共同構成，而且在不同的尋路情境下，會需要利 用不同的空間知識，例如在兩個地點間移動時，路徑知識就是最有用的空間知識，
但在不熟悉的環境中尋路時，就必須依賴縱覽知識找到目的地 (Chen & Stanney, 1999)。
三、 空間知識的發展
對於空間知識的發展，尋路研究領域主要認為是依照由地標、路徑到縱覽知識 的順序循序發展，稱為「主流空間知識架構」(The Dominant Framework)，不過因 為實證研究發現的問題，因此又有另一種觀點出現，稱為「連續空間知識架構」(The Continuous Framework)。「主流空間知識架構」認為，空間知識會依照地標知識、
路徑知識，而後縱覽知識的順序逐一發展 (Siegel & White, 1975)。亦即，人會先學
習地標的識別 (identity) 與外觀，接著建立地標間的路徑，而且地標間原本不會有 相連的關係，也不會有距離、相對位置等計量性 (metric) 的資訊，而後經過學習和 親身經驗的累積，才逐漸加入計量資訊，像是距離、時間長短、轉彎角度等 (McNamara, et al., 2008)，進而構成有清楚量化距離與方向資訊的縱覽知識
(Ishikawa & Montello, 2006; Siegel & White, 1975)。此外，在這三種空間知識類型間 有階層性的關係 (Luo, Luo, Wickens, & Chen, 2010; Siegel & White, 1975)。
不過，由於實證研究的結果並不完全支持主流空間知識架構，另有學者提出「連 續空間知識架構」(Ishikawa & Montello, 2006; Montello, 1998)。連續空間知識架構 也認為空間知識主要包含地標知識、路徑知識和縱覽知識，但三種空間知識在發展 上並沒有順序關係，所有空間知識的發展過程都是獨立而連續的，沒有明顯的階段 (Montello, 1998)。此外，在不同的空間知識類型間，並沒有明確的轉換過程，空間 知識從一開始建構，就不是純粹由非計量資訊所構成，而且人會迅速同時取得地標 與路徑知識 (McNamara, et al., 2008; Montello, 1998)。在建構空間知識的過程中，
個人差異對能否建立縱覽知識有決定性的影響力，就算長時間累積經驗，也不能保 證既有的地標知識和路徑知識，能夠自然而然構成縱覽知識 (Ishikawa & Montello, 2006)。因此，人不能被動等待空間資訊在不斷累積後，水到渠成即可構成縱覽知 識，而必須主動將個別習得的空間資訊，整合為複雜且有階層組織的空間表徵 (McNamara, et al., 2008)。
對於哪個空間知識發展理論較貼近實際人類空間知識的發展過程，目前仍有爭 議，但有許多實證研究結果皆發現空間知識類型的發展軌跡，並不符合主流空間知 識架構的預測。在真實的戶外大型環境中以汽車移動 (Ishikawa & Montello, 2006)，
還有在虛擬環境中透過親身尋路 (Foo, Warren, Duchon, & Tarr, 2005) 或是瀏覽影 片的路徑學習方式 (Buchnera & Jansen-Osmanna, 2008) 建構空間知識的實證研究，
都顯示空間知識的發展過程未必會符合主流空間知識架構的預期，亦即依照地標知
識、路徑知識和縱覽知識的順序發展，而且縱覽知識可透過輔具的協助，在尚未建 立地標與路徑知識的情況下形成 (Chen & Stanney, 1999)，也顯示三種空間知識類型 間沒有絕對的階層關係。
儘管對於哪種空間知識發展架構，才真正符合人類空間知識的發展過程，目前 仍沒有定論，但基於主流空間知識架構所受的批評，本研究認為在評估個人的空間 知識時，因為不同類型的空間知識可能獨立發展，因此不能僅由縱覽知識的發展程
儘管對於哪種空間知識發展架構，才真正符合人類空間知識的發展過程，目前 仍沒有定論，但基於主流空間知識架構所受的批評，本研究認為在評估個人的空間 知識時，因為不同類型的空間知識可能獨立發展，因此不能僅由縱覽知識的發展程