近年来,随着数据采集技术、数据存储技术以及计算机运算能力的不断发展,数据的价值逐渐得到各行业的重视。在交通行业,高速公路是能够反映一个地区交通发达程度的高等级公路,以通行能力大、运输成本低、能源消耗低为主要特点,是交通运输的重要渠道之一。本次课题依托黑龙江省交通信息化项目中的建设高速公路信息可视化系统的子项目,尝试从认知心理学的角度讨论信息可视化系统的构建。着手于信息可视化中的数据变换和数据展现环节,引入认知心理学中的分布式认知、外部表征等概念指导数据建模与可视化过程,在满足可视化的需求的同时提出新角度的思考。首先,从信息可视化的发展和研究方向入手,提出信息可视化流程。将认知科学中的分布式认知理论作为理论基础,分析了在信息技术的影响下用户认知过程的外部表征形式。根据高速公路信息可视化系统的目标用户分类提出用户的思维模型、认知过程与认知特点。归纳高速公路信息类型并阐述数据预处理、数据存储以及前端实现方法等相关技术,为下文对高速公路信息可视化系统的数据展现阶段进行设计研究提供理论依据和技术支撑。其次,结合用户思维模型对高速公路信息可视化系统的业务逻辑和交互界面进行了分析和设计,根据用户对于高速公路信息中各维度的数据需求,针对用户思维模型中的不同任务阶段归纳其可视化编码方法;以经过可视化编码的高速公路信息为基础,针对不同目标用户分析高速公路信息可视化系统的交互界面布局和交互方式。最后,基于黑龙江省内交通信息化项目下的构建高速公路信息可视化系统的子项目进行设计实践,实现了信息可视化系统的功能设计和交互界面设计。并通过测试用户在使用过程中的任务完成情况和满意度,说明本次课题的设计方案在具有较好的可用性和用户体验。