三維GIS服務(wù)在圖書館空間管理中的應(yīng)用＊

沈以莊

（廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院圖書館，廣東 廣州 510510）

三維GIS（Geographic Information System）是地理信息系統(tǒng)的簡稱，是上世紀60年代中期開始迅速發(fā)展起來的一門高新技術(shù)，它是記錄、處理、檢索、分析和顯示有關(guān)地理位置信息的計算機系統(tǒng)。[1]隨著計算機硬件、地理信息系統(tǒng)軟件和航天航空遙感技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用也迅速而廣泛地擴展到自然科學和社會科學的許多領(lǐng)域。

近年來，有學者開始研究GIS技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用問題，隨著高職院校圖書館聯(lián)盟的建立，高校地理信息化資源整合趨勢已日益凸顯。高職院校圖書館應(yīng)根據(jù)自身的功能，將藏書、人員、資源、設(shè)備、設(shè)施等具體內(nèi)容，以空間信息系統(tǒng)為支撐，以地理位置攜帶大量圖書館內(nèi)信息，構(gòu)建立體效果的虛擬三維GIS圖書館。三維GIS注重三維空間的形象表達，以及空間分析與查詢。在屏幕上所顯示的每個地物都必須對應(yīng)一定的屬性，并且可以被用戶查詢。從而為圖書館應(yīng)用提供更科學、更強大的三維空間信息服務(wù)和決策支持。

1 GIS技術(shù)在圖書館中應(yīng)用的背景

圖書館GIS服務(wù)是圖書館數(shù)字型服務(wù)新的延伸。以便捷的信息服務(wù)環(huán)境和先進的數(shù)字技術(shù)為背景，也激發(fā)了人們對地理信息的利用，于是潛在需求開始顯性化，GIS服務(wù)作為圖書館為讀者提供的一種新的數(shù)字型服務(wù)迅速產(chǎn)生。

1992年6月美國研究圖書館協(xié)會（ARL）主持的“地理信息系統(tǒng)素養(yǎng)項目”（GISLiteracy project）有力推進了圖書館GIS服務(wù)進程。[2]該項目旨在圖書館員利用GIS為用戶提供讀者服務(wù)，提供地理空間數(shù)據(jù)的服務(wù)，促進大學師生對地理信息的利用，它能用于館際互借中的區(qū)域分析研究，其成員館從1992年最初的31個倍增到1997年的121個，GIS服務(wù)得到了很好的普及。

2 GIS館藏空間的設(shè)計與實現(xiàn)

近年來，GIS憑借其可視化數(shù)據(jù)提供和空間關(guān)系分析的強大功能，在多種領(lǐng)域得到了廣泛推廣。例如：加州Downey地區(qū)醫(yī)療中心利用GIS開發(fā)了一個管理系統(tǒng)，樓層和醫(yī)療設(shè)備的布局情況在地圖上詳盡顯示，同時在數(shù)據(jù)庫中存儲與醫(yī)療活動相關(guān)的數(shù)據(jù)。這樣護士可方便調(diào)整床位和病房，對不同的病人按治療特點進行分類。[3]

圖書館館舍結(jié)構(gòu)、館藏布局空間與醫(yī)院和教學設(shè)施有著相似性。將圖書館作為一個地理空間系統(tǒng)，利用三維景觀數(shù)據(jù)采集、建模，將文獻資源的屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)GIS空間分析和三維可視化要求的三維GIS系統(tǒng)，為讀者提供具有檢索效果的可視化信息檢索與資源服務(wù)環(huán)境，為數(shù)字圖書館提供現(xiàn)代化管理平臺。

2.1 GIS在圖書館空間管理中設(shè)計

開發(fā)一個面向圖書館空間管理的GIS系統(tǒng)，其首要任務(wù)是利用館藏空間信息數(shù)據(jù)繪制成圖和設(shè)計數(shù)據(jù)庫方案。圖書館建筑平面圖能通過CAD精確轉(zhuǎn)換成GIS主題，如一個閱覽室、一張閱覽桌，可以非常直觀和容易在GIS平臺上進行建筑平面圖和布局結(jié)構(gòu)的地理位置導航。空間數(shù)據(jù)庫能存儲與每個對象相關(guān)的數(shù)據(jù)，并鏈接到該對象的可視化顯示上，清楚地顯示圖書館各部門的布局與圖書資料的分布情況，如根據(jù)圖書資料的相關(guān)信息查詢對應(yīng)的樓層、閱覽室、書庫及書架等具體的地理目標，也可在GIS平臺上點擊感興趣的區(qū)域，進行圖書資料的漫游查詢，引導讀者定位資源并獲取所查詢的信息或資料。

2.2 GIS數(shù)據(jù)庫的建立

設(shè)計數(shù)據(jù)庫方案，包括空間要素的屬性信息（即可地圖化的），以及不可地圖化的屬性信息，即圖書基本信息表、書架管理表、書架內(nèi)部結(jié)構(gòu)表、讀者信息表和借閱信息表。且數(shù)據(jù)庫必須保證數(shù)據(jù)分析值在未來的系統(tǒng)運行和維護中保持精確性和可擴展性。通過將每個對象的屬性數(shù)據(jù)和不可地圖化屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)在GIS地圖中整合，系統(tǒng)操作者可同時實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的空間分析和可視化結(jié)果顯示。

圖1揭示了Calgary Mackinnie大學圖書館的公共信息設(shè)施分布情況。通過該圖可以對閱覽室作進一步了解，平面圖上會對該室以高光顯示，同時，與該室對應(yīng)的各種屬性數(shù)據(jù)會在圖標下方自動高光顯示。方便的圖形用戶界面，簡單的操作，完善的數(shù)據(jù)庫管理，將會使圖書館信息系統(tǒng)方便應(yīng)用于現(xiàn)代化圖書管理，成為圖書管理人員以及圖書借閱者的得力助手。

武漢大學圖書館詹萌等利用GIS技術(shù)建設(shè)特色數(shù)據(jù)庫，[4]就GIS在處理圖書館地理空間信息上的優(yōu)勢，如數(shù)字化地圖的制作與可視化信息檢索、GIS系統(tǒng)與外部數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)等方面作了初步的應(yīng)用研究。[5]GIS所處理的數(shù)據(jù)是海量的、大尺度的，因此，需要通用的標準才有可能實現(xiàn)共享，包括支持GIS工作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)交換結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一標準化，提供GIS工作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)接口的標準化，尋求網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)處理服務(wù)的標準方法等。

3 GIS服務(wù)需多方合作

GIS分析以及高級可視化，將擴展到支持整個分布式GIS服務(wù)的動態(tài)聯(lián)結(jié)，包括數(shù)據(jù)管理、建模，為圖書館提供一個平臺。開展GIS服務(wù)，合作是必須的。合作主要涉及3個層面。[6]

3.1 館內(nèi)各部門以及與校內(nèi)其他院系的通力合作

圖書館GIS服務(wù)內(nèi)容不僅包括數(shù)據(jù)采集、文獻提供、參考咨詢以及GIS系統(tǒng)整體架構(gòu)和資源數(shù)字化檢索平臺等服務(wù)，還包括根據(jù)不同用戶特點提供有針對性的個性服務(wù)，所以這些都要求全館各部門通力合作。當然也需要與其他部門之間的合作。例如：美國賓夕法尼亞州立大學圖書館地圖室內(nèi)建立了一個全功能GIS中心，這個中心是地理系、計算機中心和圖書館合作的產(chǎn)物，計算機中心提供一些硬件和技術(shù)支持，地理系在中心為學生開辟課程，圖書館貢獻硬件、空間和人員，為用戶提供應(yīng)用軟件和獲取數(shù)據(jù)資源的技術(shù)指導。這種合作模式被一些機構(gòu)所采納，成為跨公司合作的成果。[7]

3.2 館際之間的合作

現(xiàn)在我們說協(xié)同GIS是指館際之間的協(xié)同、館際與個人的協(xié)同，以及個人與個人的協(xié)同。要做到這些，除了通信手段以外，還有一個所有的要素里面公共的東西就是地理空間位置。如果可以很方便、很全面地把握空間的信息，而且同時把這些空間的信息很方便地獲取、上載、交互，就有可能在這個基礎(chǔ)上去完成這種協(xié)同的行為。通過館際之間的合作推動技術(shù)聯(lián)合開發(fā)，降低生產(chǎn)成本，使有限的資源最大限度地滿足用戶需求，有利于雙方圖書館取長補短，資源共享，并促進館際之間的管理水平和服務(wù)水平更上一個新臺階。

3.3 與提供商之間的合作

圖書館與網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)提供商、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)等軟硬件技術(shù)設(shè)備提供商之間的合作，在應(yīng)用層面上，可以分析復雜的局勢，可視化處理問題，以及創(chuàng)建地理規(guī)劃和解決方案，擴大雙方共同利益，降低服務(wù)成本，提高服務(wù)質(zhì)量，實現(xiàn)多贏局面，用于創(chuàng)建一個可持續(xù)發(fā)展的未來。

4 結(jié)語

GIS使用強大的可視化功能、分析與建模工具將地理測量集中在一起。這些技術(shù)正在不斷地融入機構(gòu)的規(guī)劃與決策行為的工作流程之中，為圖書館提供了新的技術(shù)手段和機會來滿足讀者對多變信息的需求。

筆者旨在喚醒圖書館界對此工具重要性的認識，并希望圖書館應(yīng)用該技術(shù)來實現(xiàn)科學的、動態(tài)的空間管理規(guī)劃。三維圖書館的創(chuàng)新服務(wù)，必須結(jié)合本館實際，以讀者的信息需求為中心，為讀者的文獻資源借閱、自助式免費獲取提供最大的便利。

[1] 虞立新.地理信息系統(tǒng)及其在社會科學研究中的應(yīng)用[J].國外社會科學，2002（6）：50-54.

[2] Jaime Martindale.Perspectives on geographic information systems librarianship:suggestions for entry-level academic professionals.The Journal Of Academic Librarianship，2004（1）：67-72.

[3] 沈健.大學圖書館開展地理信息系統(tǒng)（GIS）服務(wù)初探[J].圖書館論壇，2006（2）：194-196.

[4] 余傳明.基于GIS的數(shù)字圖書館原理及應(yīng)用[J].情報理論與實踐，2004（6）：651-653.

[5] 詹萌，鄭慧娟.GIS技術(shù)在特色數(shù)據(jù)庫項目建設(shè)中的應(yīng)用研究[J/OL]．情報學報，2006（2）：4.

[6] 陳紅梅.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖書館競爭與合作戰(zhàn)略探究[J].情報雜志，2007（10）：152-155.

[7] Williams E F.Navigating from the sky：using GIS for digitalindexing.TechnicalServicesQuarterly，2003（2）：1-4.