耙吸挖泥船是当前疏浚施工领域的非常重要的一种工作船。集成监控系统是耙吸挖泥船重要组成部分,由于耙吸式挖泥具有复杂的作业过程,影响疏浚效率和质量的因素很多,并且由于耙吸式挖泥船对水下沉积物的挖掘过程发生在水下,因此必须将水下部分的操作过程以界面的形式显示在操作人员面前,对疏浚过程进行全面的监测。不合理的界面信息设计容易给操作员带来较大的工作压力,从而影响操作员的工作效率,对于新手船员来说,复杂的界面信息设计易学性较差,大大增加了操作员学习界面的时间且体验性差,针对这一问题,本论文将从人的视觉认知、心理认知以及用户体验三个方面进行研究,从人的认知特性的角度,对耙吸挖泥船疏浚监控界面进行分析,并对其界面进行优化设计,以提高其可用性。本论文主要研究工作如下:首先,研究了操作员对软件界面信息的认知加工过程,分析了人的认知、信息处理以及认知负荷,提出了基于认知心理学理论的耙吸挖泥船疏浚监控界面设计的要素。其次,从视觉认知、心理认知以及用户体验三个方面提出了基于认知特性的耙吸挖泥船疏浚监控界面设计原则。再次,以耙吸挖泥船疏浚监控界面设计原则为基础,完成了耙吸式挖泥船疏浚监控界面的布局、色彩等界面要素设计。开发了白天和夜晚两种模式的快速交互原型。最后,建立了可用性测试与可用性调查问卷相结合的主观与客观评价体系,并开展了操作人员测试。实验数据表明,优化后的耙吸式挖泥船疏浚监控界面优于原始界面。