Satellite Navigation and Geospatial Awareness: Long-Term Effects of Using Navigation Tools on Wayfinding and Spatial Orientation

Abstract

This article examined long-term effects of using navigation tools on wayfinding and spatial orientation, through a survey analysis of the experience of using navigation tools and spatial aptitudes, and a behavioral experiment of real-world navigation. Experience of tool use was measured in terms of regular use (time length and frequency) and accumulated experience (time length multiplied by frequency). The survey analysis showed that frequent users of pedestrian navigation systems tended to be low on sense of direction and mental rotation. In contrast, longtime users of maps tended to be high on sense of direction and favor survey navigation strategies. The behavioral experiment showed that people who had more accumulated experience of using in-car navigation systems traveled less efficiently and learned the configurations of traveled routes less accurately with a mobile tool and a paper map. The analysis of long-term effects through structural equation modeling showed that spatial aptitudes and accumulated experience of tool use independently affect wayfinding and spatial orientation and that the negative effects of accumulated experience were larger than the positive effects of spatial aptitudes. The results and implications are discussed in relation to existing studies of short-term effects and spatial thinking.

本文通过运用导航工具和空间性向的经验之调查研究, 以及现实世界中导航的行为实验, 检视使用导航工具寻路和空间定位的长期效应。工具使用的经验, 以使用规律（时长与频率）和累积的经验（时长乘以频率）进行测量。调查研究展现, 经常使用行人导航系统的的人, 倾向拥有较低的方向感与心像旋转能力。反之, 长期使用地图者, 倾向拥有高度方向感, 并偏好调查导航策略。行为实验显示, 累积较多运用车内导航系统经验的人, 旅行较无效率, 并且通过行动工具与纸本地图学习行经路径组成时较不准确。通过结构方程模型的长期效应分析, 显示空间性向和工具使用的累积经验, 各自影响寻路和空间定位, 而累积经验的负面效应, 较空间性向的正面效应为大。研究结果及其意涵, 将就其之于短期效应和空间思考的既有研究进行讨论。

Este artículo examinó los efectos a largo plazo del uso de herramientas de navegación para descubrir rutas y para orientación espacial, por medio de un análisis de la exploración de la experiencia de usar herramientas de navegación y aptitudes espaciales, y un experimento conductual de navegación en el mundo real. La experiencia del uso de herramientas se midió en términos del uso regular (longitud del tiempo y frecuencia) y experiencia acumulada (longitud del tiempo multiplicada por la frecuencia). El análisis del estudio mostró que los usuarios frecuentes de sistemas de navegación para peatones exhiben la tendencia a un bajo sentido de dirección y baja rotación mental. Por contraste, los usuarios veteranos de mapas tendían a registrar altos estándares en sentido de dirección e inclinación a favorecer estrategias de navegación de estudio. El experimento conductual mostró que la gente que tenía mayor experiencia acumulada en el uso de sistemas de navegación en el carro viajaba menos eficientemente y aprendía con menor exactitud las configuraciones de las rutas de viaje con una herramienta móvil y un mapa de papel. El análisis de los efectos a largo plazo por medio del modelado de ecuación estructural mostró que las aptitudes espaciales y experiencia acumulada en el uso de la herramienta afectaron independientemente la capacidad de trazar rutas de viaje y la capacidad de orientación espacial, y que los efectos negativos de la experiencia acumulada eran más grandes que los efectos positivos de las aptitudes espaciales. Se discuten los resultados y las implicaciones en relación con los estudios existentes sobre los efectos a corto plazo y con el pensamiento espacial.

Key Words:

• cognitive maps
• geospatial technologies
• spatial behavior
• spatial thinking
• wayfinding and navigation.

• Palabras clave: conducta espacial
• habilidad para descubrir rutas y navegación
• mapas cognitivos
• pensamiento espacial
• tecnologías geoespaciales.

• 关键词：认知地图
• 地理空间技术
• 空间行为
• 空间思考
• 寻路与导航。

Additional information

Funding

This work was supported by JSPS Grants-in-Aid for Scientific Research Grant Number 15K12454.

Notes on contributors

Toru Ishikawa

TORU ISHIKAWA is a Professor at the Graduate School of Interdisciplinary Information Studies at the University of Tokyo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan. E-mail: [email protected]. He specializes in cognitive– behavioral geography and geographic information science. His research interests include human spatial cognition and behavior, wayfinding and navigation, and spatial thinking in geoscience.