Ανάλυση περιοχών κρίσιμων σημείων χαρτογραφικών γραμμών με τη βοήθεια οφθαλμικών κινήσεων

Abstract

Η μεταπτυχιακή εργασία πραγματοποιήθηκε με σκοπό τη μελέτη και συσχέτιση των θέσεων των οφθαλμικών προσηλώσεων , κατά τη παρατήρηση μιας χαρτογραφικής γραμμής, με τις περιοχές γύρω από κρίσιμα σημεία κατά μήκος της γραμμής. Για τη διεξαγωγή της έρευνας σχεδιάστηκε ένα χαρτογραφικό πείραμα, στο Εργαστήριο Χαρτογραφίας της Σχολής Αγρανόμων και Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ. Η μέθοδος με την οποια εντοπίζονται οι θέσεις των οφθαλμικών προσηλώσεων, βασίζεται στην καταγραφή και ανάλυση των οφθαλμικών κινήσεων. Οι οφθαλμικές κινήσεις μετρώνται με το σύστημα Eye-Tracker. Τα οπτικά ερεθίσματα που χρησιμοποιούνται είναι κυρίως γραμμές που αναπαριστούν φυσικές οντότητες και συγκεκριμένα τρεις χαρτογραφικές γραμμές που μελετήθηκαν στην έρευνα της Marino (1979), η τεχνητή δοκιμαστική γραμμή του Thapa (1988) και η ακτογραμμή της νήσου Περιστέρα. Τα υποκείμενα που καλούνται να συμμετέχουν στην έρευνα, ακολουθούν την οδηγία σάρωσης της γραμμής από ένα σημείο αρχής μέχρι ένα σημείο τέλους σε προκαθορισμένο χρόνο. Οι περιοχές των οπτικών σκηνών που συγκεντρώνουν τις προσηλώσεις των υποκειμένων εντοπίζονται μέσω επεξεργασίας σε περιβάλλον ειδικών λογισμικών, των καταγεγραμμένων θέσεων του ίχνους του βλέμματος των υποκειμένων. Επίσης, η ανάλυση των δεδομένων συμπληρώνεται με οπτικοποιήσεις των υπολογισμένων προσηλώσεων, που ονομάζονται θερμικοί χάρτες (heatmaps). Τέλος, γίνεται παρατήρηση και ανάλυση της διαδρομής που ακολουθούν τα υποκείμενα κατά τη σάρωση των γραμμών. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την ανάλυση των οφθαλμικών κινήσεων, εξετάζονται συγκριτικά με τις περιοχές που ορίζονται ως ζώνες επιρροής γύρω από τα κρίσιμα σημεία. Η ακτίνα των ζωνών αυτών ορίζεται λαμβάνοντας υπόψη την αβέβαιοτητα της συσκευής καταγραφής των μετρήσεων και την αβεβαιότητα της πειραματικής διαδικασίας. Η έρευνα οδηγεί σε αποτελέσματα που επιβεβαιώνουν την ερευνητική υπόθεση. Τα συμπεράσματα της ανάλυσης αποδεικνύουν την ύπαρξη σχέσης μεταξύ των κρίσιμων σημείων μεταξύ των περιοχών προσήλωσεις και των περιοχών γύρω από κρίσιμα σημεία. Το ίδιο γεγονός επιβεβαιώνεται και με τους θερμικούς χάρτες.

The aim of the master thesis is to study the relation between fixations acquired during the observation of cartographic lines with areas around detected critical points. For this purpose an experiment is designed in the Laboratory of Cartography, at School of Rural & Surveying Engineering of National and Technical University of Athens. The actual eye fixations are based on recordings of eye movements appropriately analyzed. Cartographic lines representing natural phenomena and in particular three lines studied in Marino’s (1979) research, Thapa’s (1988) test line and the coastline of Peristera Island compose the stimuli of the experiment. Subjects are asked to scan these lines, from a starting to an ending point, in a predefined duration. The gaze records processed in OGAMA software are providing the locations of the areas of the observed scenes that subjects fixate. Furthermore, heatmaps visualize the calculated fixations, are contributing to the data analyzing process. Scan paths of the subjects on the cartographic lines are also examined. The results deriving from eye movement analysis are tested in locations distinguished by critical points. The radius of these regions of interest around critical points along the cartographic lines depends on the accuracy of both the recording device and the achieved experimental procedure. Research leads to positive outcomes referring to the aim of the study. The results of the study reveal the existence of a rather strong relation between fixation points and locations around detected critical points. This finding is also in accordance to the interpretation outcome of the heatmaps created.