劉傳安 米靖

摘 要：為克服定向越野識圖過程隱性化對教學、訓練實踐的局限，利用錄像觀察、面質訪談方法收集定向越野識圖過程資料，利用扎根理論對訪談文本進行三級編碼，使隱性識圖過程與主要技術顯性化，促進定向越野專項技術系統(tǒng)化與科學化。研究表明，定向越野識圖過程分思維入圖、路線規(guī)劃、路線執(zhí)行3個環(huán)節(jié);包含自我參照、自我定位、路線選擇、路線簡化、按圖行進、路線糾錯6項主要技術。研究認為，定向越野具有信息先導性，平衡速度是導航過程中的最大跑速，是影響成績的主要矛盾;識圖6項技術分別從規(guī)避心理旋轉、精減參照信息、提高注意利用率3個角度合理配置注意資源，以維持平衡速度。

關鍵詞：定向越野;識圖過程;圖地對照;平衡速度

Abstract：To overcome the limitations of the hidden orientation of orienteering map recognition process to the teaching and training practices， video observation and face-to-face interview methods are used to collect the data of the oriented map recognition process. The grounded theory is used to encode the interview text at three levels to make map recognition process and the main technology explicit and promote the systematization and scientific of the orienteering technology. The research shows that the process of map recognition is divided into three steps： mental mapping， route planning， and route execution; including six main techniques： self-referencing， self-positioning， route selection， route simplification， traveling according to the map， and route correction. The research believes that orienteering is information-leading， and the balance speed is the maximum running speed in the navigation process， which is the main contradiction that affects the performance. In order to maintain the equilibrium speed， the six techniques of map recognition reasonably allocate attention resources from three angles： avoiding mental rotation， reducing reference information， and improving attention utilization.

Key words：orienteering; map recognition process; map-ground comparison; equilibrium speed

然而，地圖導航信息處理屬心理認知過程，信息加工的時機、內容與步驟并非外顯于行為，不利于專項技術的觀察、模仿與傳播，影響該項目的普及與提高。其次，定向越野通常借助沿途的重要參照物進行導航，隨著運動的持續(xù)，參照物不斷更新[5]，每一次導航都需要面對新的事物，認知對象存在多變性。另外，跑動中運動員的視覺注意需在地圖、地物、路面三者之間有序切換，運動員自身疲勞及外界環(huán)境的變化均易引起注意瞬脫，認知過程存在脆弱性。定向越野識圖過程的隱匿性、多變性與脆弱性增加了專項技術教學與訓練的難度。因此，將隱性識圖過程顯化性解構是定向越野教學與訓練過程中必須面對的問題。

近年來，國內外學術界針對定向越野地圖認知問題進行了廣泛而深入的探索。Robazza等[6]發(fā)現(xiàn)，定向越野對參與者的注意、記憶等產生不同程度的影響。Notarnicola等[7]發(fā)現(xiàn)，定向越野可有效提升初學者的空間表象能力。大量研究均已證實定向越野獨特的心理價值，但前期研究并對價值產生的原因進行充分的解釋。德國學者Seiler教授雖將定向越野認知過程分為信息選擇、圖地對照、再定位、快速錯誤認知四個過程[8]，但該研究只側重了影響運動成績的關鍵因素，并未對地圖認知過程及科學原理進行系統(tǒng)闡述，不能有效回答定向越野地圖認知過程“是什么，為什么”的問題。

基于此，本研究擬通過面質訪談使隱性認知過程顯性化，利用扎根理論解析高水平運動員地圖認知的全程，并探討其主要技術的科學原理，以期為定向越野系統(tǒng)化教學與訓練提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象的選取

本研究選取初中、高中、大學三個階段的精英組運動隊伍，從教練員、運動員兩個角度收集“應然”與“實然”的相關資料。其中，運動員利用2018年湖南桃江、廣東潮州2個定向集訓營的機會選取初中精英組2支隊伍8名運動員，高中精英組3支隊伍12名運動員、大學精英組2支隊伍8名高水平運動員進行數(shù)據(jù)采集。運動經歷與運動水平均能滿足研究的需要。教練員的選取與運動員相統(tǒng)一，選擇被訪談隊伍的教練，以方便“應然”與“實然”的比對，增加訪談的客觀性。

為進一步增加識圖過程的觀察視角，選取中國國家隊退役且現(xiàn)從事定向越野繪圖工作的制圖員4名進行深度訪談，從“命題人”的角度分析識圖過程及主要技術間的邏輯關系。

1.2 研究方法的選擇

地圖導航信息處理屬心理認知過程，導航信息處理的時機、內容與步驟并非外顯于行為;將隱性思維顯性化的唯一方式就是參與者“口述”思維活動的過程。因此，質性研究是將參與者思維活動內容顯性化處理的理想方法。本研究通過面質與訪談的研究方法收集識圖過程的經驗性資料。然后利用扎根理論將經驗性資料由下向上，層層抽象，最終形成理論框架。

1.2.1 資料收集的過程

第一階段：為捕捉運動過程中導航信息處理的過程，應用Foream X1頭戴式錄像機采集運動員訓練中的識圖行為，賽后結合錄像對運動員的信息處理過程進行面質訪談，運動員回憶運動全程注意、表象、比較、決策、執(zhí)行等心理活動，回答“信息處理過程是什么”這一問題。

第二階：通過對第一階段被訪談隊伍的教練員進行訪談，定向越野識圖主要環(huán)節(jié)與技術發(fā)表自己的看法，主要回答“為什么”這一問題。

第三階段：在2018年全國定向錦標賽期間，選取制圖員4名進行訪談，從“命題人”的角度分析比賽路線對識圖專項能力的系統(tǒng)性考察。

1.2.2 資料分析的過程

訪談結束后，將全部音頻資料轉化為文本，總計8.5萬余字。利用Nvivo 11.0對文本進行分析。根據(jù)扎根理論對資料進行開放式編碼、主軸編碼與選擇性編碼。

2 定向越野識圖過程分析

利用扎根理論將識圖實踐經驗上升為理論框架需經歷3個過程：首先將經驗資料概念化，并將意義相同的概念進行歸類;其次確定不同概念間的關系，建立概念關系鏈;最后將關系鏈進一步抽象，形成主題，統(tǒng)領全局。

2.1 開放式編碼

通過開放式編碼將經驗性總結概念化。在文本分析的初始階段，剔除無關語句，合并重復語句，選定與定向越野識圖直接或間接相關的原始語句，將每一個意義單元逐一賦于標簽，最后形成一級編碼212個，通過不斷比較與類屬分析，最終獲取范疇22個。編碼過程以胡老師訪談內容為例，如表1所示。

2.2 軸心編碼

在開放式編碼的基礎上，遵循原因—現(xiàn)象—干預條件—行動策略—結果的邏輯范式，建立不同范疇間的邏輯關系（見表2），得到自我參照化、自我定位、路線選擇、路線簡化、按圖行進、路線糾錯6個主范疇。

2.3 選擇性編碼

依據(jù)定向越野導航信息處理的邏輯順序，進一步合并提煉主范疇，最終形成思維入圖、路線規(guī)劃、路線執(zhí)行3個核心范疇，并梳理核心范疇、主范疇及范疇化的關系，結果如圖1所示。

故事線一：規(guī)避心理旋轉。思維入圖是方向感由地理參照系向自我參照系轉化的心理過程。在地圖標北的基礎上，利用人體“上”與“前”心理等價的機制，將外在的地圖參照系轉化為以自我為中心的參照系，從而規(guī)避心理旋轉的額外負擔。當運動員成功確立自身站立點以后，自我參照進一步細化，從站立點處思維“潛入”地圖;當方向變化時，通過人繞圖轉不斷變換識圖視角，使變換后地圖的“上”與變換后實地的“前”始終一致，從而保證自我參照系的持續(xù)性。

故事線二：精減參照信息。路線規(guī)劃包括最優(yōu)決策與路線簡化兩個過程。最優(yōu)決策目的在于從多個方案中選擇適合自身特點的行進方案。路線簡化是在已選定方案的基礎上，對方案沿途的導航信息進行優(yōu)選，將有限的注意資源分配至關鍵導航信息。

2.4 理論飽合度驗證

在2018年全國定向冠軍賽期間，選取3名國家隊運動員進行訪談，對初步形成的理論框架進行驗證。訪談資料三級編碼后提取的概念、范疇均被前期結果所覆蓋，沒有出現(xiàn)新的概念，達到理論飽和。

3 定向越野識圖主要技術分析

3.1 參照系轉化

定向越野地圖是以北磁極為參照，以“東西南北”為基準進行測繪，然而在日常生活中人們通常以自我為參照，以“前后左右”為基準進行空間定位[9-10]， 如“沿此路前行50米左側是郵局”。在利用地圖進行空間定位時，兩大參照系交互頻繁，當且僅當運動員的“前方”與地圖的“此路”二者方向恰巧一致時，運動員才能正確抵達目的地。當兩大參照系方向不一致時，人們需要將地圖或實地的位置關系形成表象并加以旋轉[10]，在實現(xiàn)兩個參照系方向統(tǒng)一之后才能進行空間定位[11]。1971年美國認知心理學家Shepard與Metzle在《Science》撰文將該表象處理過程界定為心理旋轉（Mental rotation），并揭示了認知消耗時間與心理旋轉角度之間的線性關系[12]，即心理旋轉角越大，空間認知耗時越長。

為規(guī)避心理旋轉給空間定位所帶來的額外時間消耗，地理、航空、認知領域專家根據(jù)人體“上方”與“前方”存在心理等價（psychological equivalence）的原理[13]，相繼提出了地圖調整（Map alignment）的策略。根據(jù)人行進方向的變化來旋轉地圖，使地圖上端（而非僅磁北端）、人的前進方向二者統(tǒng)一[10，13]，即通過地圖調整，實現(xiàn)地圖上端與前進方向（forward-up equivalence）的心理等價，進而實現(xiàn)地圖磁極參照系與自我參照系的統(tǒng)一。研究表明，地圖調整可以避免空間定位過程中的表象加工，從而簡化心理活動過程[14]，減少運動員額外的心理旋轉，提高方向感知效率。

在定向越野的教學與訓練中，定向越野初學者多依靠心理旋轉進行空間定位，普遍采用讀圖視角與地圖北端相統(tǒng)一，即“面北識圖”的方法讀取導航信息。該方法雖將心理旋轉角度減為零，但因識圖視角未能指向人的前進方向，故運動員仍需經歷地圖表象形成與推理兩個過程;從根本上講，該方法仍處地磁參照系，未能實現(xiàn)向自我參照系的轉化。為有效解決運動過程中頻繁的地圖調整問題，定向越野主要依靠“轉人”來調整讀圖視角，在消解因人體方向變更而隨帶地圖產生偏角的同時，也實現(xiàn)讀圖視角、地圖上端與前進方向三者的統(tǒng)一，最終實現(xiàn)參照系的自我轉化。該方法與車載電子導航系統(tǒng)原理相同，但實現(xiàn)方法各異，定向越野通過“定圖轉化”，電子導航系統(tǒng)則借助地圖的自動旋轉（定人轉圖）來糾正因車輛行進方向變更而隨帶地圖產生的偏角。

地圖調整是定向越野的全程性問題。每一次運動員前進方向的變更均伴隨著地圖方向的調整，使運動員全程處于自我參照系。但當前國內對標定地圖的表述只界定為一種靜態(tài)的標定，影響了定向越野地圖認知水平的提高。

3.2 自我定位

端點決定路線的方向與距離，故明確導航任務的起點與終點是進行路線規(guī)劃的前提[3]。終點即目的地，在定向地圖中一般有明確標注。起點即自身站立點，它隨著人的移動而不斷變化[15]。

美國實驗心理學家Levine在研究YAH Map（you are here map）過程中運用幾何變換原理提出“兩點法則”[13]，即在圖形幾何變換過程中，最少需要兩對點的對應方可實現(xiàn)地圖與地形的匹配。如圖2所示，當A點與A點時重合，兩幅圖不一定重合，有可能存在一定夾角，但當B點與B點也重合時，同樣兩幅圖的N（地磁的北極）也實現(xiàn)統(tǒng)一，兩幅圖實現(xiàn)完全重合。

運動員H：跑動中應全程清晰自身站立點，當站立點模糊時，應停止運動，第一時間重新定位。

3.3 路線選擇

由站立點前往目標點通常會有多條路徑，不同的路徑會有不同的距離、爬高量、通行性及可視性[19-20]，對運動員會有不同的考驗。路線選擇是影響運動員競賽成績的重要因素[21]。運動員需根據(jù)自身特點，全面考察路線的經濟性、可跑性、操作性并作出最優(yōu)化選擇。

運動員H：路線選擇需考慮五個方面的因素：長度、高度、可跑性、可執(zhí)行性、個人特點，最佳路線選擇具有省時間、省體力、方案執(zhí)行比較穩(wěn)妥的特點。

運動的距離與爬高量影響經濟性的重要因素。1896年英國學者Naismith教授提出著名的奈史密斯定律[22]（Naismiths rule），即在山地環(huán)境中運動員每小時可水平行進4.5千米或爬高600米，這一定律被廣泛傳播并應用至今。1998年英國學者Scarf教授通過數(shù)據(jù)回歸分析進一步驗證并發(fā)展了這一理論，提出了運動時間與路線距離、爬高量間的函數(shù)關系，山地每前進1千米平均花費12.5分鐘，每爬高1單位所花費的時間是水平跑動相同距離花費時間的7.92倍。該方法后被廣泛應用于山地馬拉松、山地自行車、越野跑等戶外運動的路線評估與決策[22-23]。該方法雖沒有將定向越野林地、沼澤區(qū)域的可視性與可跑性考慮其中，但在很大程度上促進了定向越野運動員的理性決策。

路線的可跑性與操作性直接或間接影響跑動的速度[18]。植被越密通行性與通視性越差，通行性差運動員跑動速度下降，可視性低參照物不易被發(fā)現(xiàn)，站立點易丟失，運動員通常遵從“有路不越野”的原則。路線操作性指導航策略執(zhí)行的難易程度，導航點的數(shù)量與可見性是影響操作性的重要因素，導航點越多，信息切換越頻繁，執(zhí)行出錯的幾率越大;導航點越明顯，圖地對照決策越果斷，執(zhí)行出錯的幾率越小。

教練員D：古村落定向制勝的關鍵在于路線選擇，很多運動員傾向于距離近但拐點多的方案，看似距離近節(jié)約時間，實則拐點多限制跑動速度，占小便宜吃大虧。

3.4 路線簡化

英國學者Eccles利用扎根理論研究高水平定向越野運動員的認知過程發(fā)現(xiàn)，運動員在行進過程中需關注地圖、地物與奔跑三個方面的信息[19]，注意需在三者之間有序切換。但由于人體注意資源的有限性，運動中同時處理三種信息必然導致顧此失彼問題的出現(xiàn)。運動中對地圖的聚焦會減少視覺注意對跑動的關注，從而導致奔跑降速甚至停止，影響運動成績[5]。另一方面，將注意力轉向路面時，必然減少對地圖與參照物的關注，從而增加導航錯誤的風險[19]。為提升運動成績，高水平運動員通常采用簡化地圖信息的方法減少導航信息處理的數(shù)量[19，24]，從而增加注意對路面的分配以提高跑速。

3.4.1 概略導航

在山地野越導航過程中“化零為整”是簡化地圖信息的常用策略。通常山谷或山脊中常伴有多個細小分支，但多個細小分支又匯集成一個大的山谷或山脊。運動員在導航過程中需要“化零為整”，將細小特征概括為一個整體，從而減少對多個細節(jié)的關注，以節(jié)約視覺注意資源，如圖3所示。

制圖員Y：在制圖過程中，我一般遵循“簡單場地復雜畫，復雜場地簡單畫”的原則選擇性繪制地物，為運動員提供便捷導航點。

3.4.2 近點攻擊

概括定向通過簡化地圖將運動員快速、便捷引導至最后個一導航點（也稱攻擊點）而接近點位，但導航點至點位之間的賽段是完成任務的最后且最重要一環(huán)[26-27]，準確抵達點位是第一要務，導航信息需精確處理。當點位相對隱蔽時，運動員通常在攻擊點處借助指北針瞄準方向，通過目測或步測距離到達點位。有證據(jù)顯示，高水平運動員通常將攻擊點至點位的路程看作最難賽段，且在路線規(guī)化時，首先將注意聚焦目標點，并尋找出安全、經濟、簡單的路徑，以此類推，逆向完成路線分段簡化[20]。

制圖員Y：在進行路線設計的時候，設計者一般會為運動員預先選擇好攻擊點，以考察運動員近點攻擊的能力。

運動員L：進行路線簡化時，并不是先看點位，而是優(yōu)先尋找點位附近的攻擊點，然后從攻擊點開始逆向尋找導航點，直至站立點;優(yōu)先選擇明顯的攻擊點，可以降低近點攻擊的難度，提高方案的可操作性。

3.5 按圖行進

理論上，按圖行進是路線簡化的具體落實，集中表現(xiàn)為跑動中完成導航點的圖地對照;實踐中，為保證運動的連貫性，運動員需在到達當前導航點之前，在地圖中提前完成下一導航點的提取[2]，以保證導航信息的持續(xù)供給，按圖行進主要表現(xiàn)為導航信息提取與信息執(zhí)行的動態(tài)平衡[28]。

3.5.1 超前記圖

超前記圖指運動員在到達導航點之前，提前將導航點的特征從圖中提取并形成記憶，當運動員到達導航點時將大腦中的表象提取并與實地特征物進行印證，完成圖地對照，以更新自身確立點。超前完成導航信息提取的可以減少導航點處的時間延遲，以保證運動的連貫性。另一方面地圖記憶可以減少運動員識圖的次數(shù)，將更多的注意資源分配給路面，以提前跑速。超前記圖有限注意資源的合理分配，是保證運動員連貫、快速奔跑的必備技術。

實踐中，運動員在不需要過多關注地物的平坦路面[19，29]完成超前記圖，且需要根據(jù)自身能力與路線難度，合理決定超前的程度[19]。超前程度過低易致導航信息供應不及時，迫使奔跑停頓，從而影響奔跑速度與技術連貫性。超前程度過高，易導致導航信息記憶過多出現(xiàn)混淆，影響導航準確性。超前的程度取決于跑速與識圖速度間的動態(tài)平衡。

3.5.2 拇指輔助

在超前識圖過程中，運動員需要通過對特征符號的搜索方可將注意集中于地圖中的相應位置。搜索的過程在一定程度上擠占了注意資源，延遲了導航信息的提取。研究表明，高水平運動員通常借助折圖與拇指輔助策略來提高有限注意資源的使用效率，減小搜索過程對信息提取的不利影響。

高水平運動員通常通過折疊地圖來保留當前任務導航信息，隱藏不必要的地圖信息，以縮小運動員視覺搜索范圍，提高運動員注意效率[5， 30]。拇指輔助指運動員在完成特征信息的提取之后，將持圖手的拇指置于特征物符號一側，以幫助運動員再次識圖時快速鎖定位置，為下一導航點信息的提取做好銜接[31]。

3.5.3 平衡速度

與田徑徑賽項目不同，定向越野運動員需自主選擇地圖信息為前進提供導航，具有信息先導性，識圖速度限制運動員的跑動速度，地圖信息越復雜，跑動速度受制越明顯。當兩種速度相等時，運動員的跑速達到最佳狀態(tài)，此時稱為平衡速度。當跑速大于平衡速度時，導航信息供應不足，運動員隨即出現(xiàn)站立點丟失，運動員需降速，重新定位。在訓練實踐中，平衡速度是專項技術的重點，此時運動員視覺注意在地圖、地物、路線三者之前有序切換，形成合理的識圖節(jié)湊。

3.6 路線糾錯

地圖認知過程是參照系轉化、確立站立點、路線選擇、路線簡化、按圖行進五個環(huán)節(jié)的單向串聯(lián)，每個環(huán)節(jié)又涉及空間感知覺、注意、記憶、表象、決策等多種心理活動，認知過程的復雜性增加了錯誤發(fā)生的機率。另外，在定向越野競賽過程中，時間與身體疲勞的雙重壓力將對認知的正確性與穩(wěn)定性產生重大影響[4]。定向越野認知過程錯誤的多發(fā)性要求運動員必須具備一定的錯誤監(jiān)控與糾正能力。

錯誤監(jiān)控（ error monitoring） 是執(zhí)行功能的核心之一[32]，該過程包括錯誤覺察和錯誤調節(jié)兩個部分[33]。錯誤檢測理論認為，人對錯誤的覺察始于沿途導航信息的圖地對照，當?shù)貓D符號與地物特征出現(xiàn)不匹配時，應持懷疑態(tài)度，通過后退至已知點，或思路返回至上一個導航點在小區(qū)域內推理自身站立點。錯誤發(fā)生后運動員出現(xiàn)自信心受挫、路線選擇保守、圖地地照遲緩等錯誤后效應。有研究認為，該現(xiàn)象是一種補償機制，后效應的出現(xiàn)說明運動員已監(jiān)控到錯誤并作出相應的調整，以改善后續(xù)表現(xiàn)[34]。

4 結論

定向越野識圖過程包含思維入圖、路線規(guī)劃、路線執(zhí)行3個環(huán)節(jié);涉及參照系轉化、確定站立點、路線選擇、路線簡化、路線執(zhí)行、路線糾錯6項主要技術。

定向越野具有信息先導性，平衡速度是導航過程中的最大跑速，是影響成績的主要因素;識圖6項技術分別從規(guī)避心理旋轉、精減參照信息、提高注意利用率三個角度合理配置注意資源，以維持平衡速度。

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