基于GIS的圖書館知識服務實證研究

唐惠燕，包　平（南京農業大學．圖書館，．信息科技學院）

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基于GIS的圖書館知識服務實證研究

唐惠燕a，包平b（南京農業大學a．圖書館，b．信息科技學院）

摘要：知識服務是學術性文獻信息機構的主要職能之一，代表著未來研究型圖書館的核心能力。南京農業大學圖書館根據用戶需求，在搜集、整理、規范相關數據的基礎上，基于GIS分析工具，探索了農業宏觀歷史數據可視化展示和定量化分析的新方法，拓展了知識服務的研究空間，獲得了比較滿意的實證效果。同時，在案例分析的基礎上，討論了圖書館利用GIS開展學科服務的前景。

關鍵詞：知識服務；實證研究；GIS；研究型圖書館

技術進步及信息環境的改變，給圖書館知識服務帶來了發展機遇，也對學科館員提出了更高的要求。云計算、知識發現工具、社交網絡、大數據等各種技術或工具在知識服務中已有相關應用，［1-4］學科館員未來將更多地依靠各種工具或平臺為用戶提供深層次服務。地理信息系統（GIS）作為一種能夠按照空間位置和時間序列管理、分析和展示相關信息的計算機系統，［5］近10年來在圖書館領域應用逐漸增多，如，圖書館的空間信息管理系統、數字圖書館應用、閱覽導航、地圖或古籍資源的圖形化查詢等。［6-8］在當前的學術研究機構中，數據資源日益引起各方面的關注，面向數據的知識服務已經引起圖書館界的重視。本文嘗試利用GIS空間分析和可視化功能為用戶提供基于數據搜集、整理和精確展示的知識服務。

1　需求特點分析

課題來源于政府宏觀決策部門，要求提供新中國成立以來江蘇省農業種植結構基于縣域的量化變遷情況，并希望以直觀可視化的方式提供面積、產量等要素變化的軌跡。文獻調研表明，以往江蘇農業種植結構變遷的研究以定性為主，未見跨越60年以上不間斷的重要指標量化、可視化的研究。［9］

1949年以來，江蘇省農業發展經歷了計劃經濟和市場經濟不同體制的兩個時期，歷史上形成了蘇南、蘇中、蘇北三個差異發展的不同區域，是全國農業發展的一個縮影。經與委托方討論確定，課題選擇江蘇省1949～2011年間主要農作物重要數據（面積和產量）的變遷軌跡進行研究，時間跨度63年，作物種類選定糧食作物、經濟作物和油料作物共7種。在綜合分析數據的特性以及委托方需求的基礎上，選擇GIS作為數據管理、分析和可視化展示的工具。

2　研究方法、路徑與結果

2.1數據采集與規范

數據搜集與整理過程中發現：（1）數據來源不統一，小部分數據從年鑒數據庫獲取，大部分數據通過政府部門收藏的農業內部資料中獲取；（2）數據規范工作量較大，由于行政區劃經歷多次調整，1949年以來的數據在不同時間段都對應于不同的區劃，需人工對數據進行整理和規范。

根據用戶需要，對江蘇主要作物（水稻、小麥、棉花、大豆、油菜、蔬菜、瓜果7種）進行了研究，本文以主要糧食作物小麥為例，呈現GIS在信息分析方面的功能和特殊價值。表1、表2是經過整理和規范的江蘇省小麥播種面積和總產部分年份數據樣表。

表1　江蘇省小麥播種面積部分年份數據截圖（單位：千公頃）

表2　江蘇省小麥總產部分年份數據截圖（單位：萬噸）

2.2GIS數據庫的建立及可視化展示

本課題采用Mapinfo Professional 7.0（以下簡稱Mapinfo 7）作為系統平臺。

（1）GIS數據庫的建立。基于江蘇省基礎地圖建立GIS作物屬性數據庫。利用MapInfo建立屬性表的表結構文件，調入Microsoft Excel文件轉化成GIS數據庫相關字段數據，并通過帶有地理位置屬性的字段值進行地圖與屬性匹配互聯。

（2）可視化專題地圖的制作。專題地圖是GIS可視化功能的主要形式。GIS按圖層組織計算機地圖，一個專題地圖實際是多個隱含數據表的圖層重疊。制作小麥播種面積和產量在江蘇省各縣市的GIS分布圖，其中，第一個圖層包含江蘇13個地級市或75個縣域單位的行政區劃，第二個圖層包含行政區劃的名稱，第三個圖層包含小麥作物的時空屬性，如，種植面積、平均產量、總產量等。這三個圖層的組合形成江蘇省小麥某種屬性的專題地圖。下圖是利用范圍值和直方圖二種專題地圖的形式展示的小麥部分年份播種面積和產量的空間分布情況。

圖1　江蘇省小麥播種面積和產量空間分布

（3）作物空間重心遷移軌跡圖的制作。基于GIS分析功能計算不同作物在不同時期的空間重心。空間重心（平均中心）是地理實體空間分布研究描述空間分布中心的一個指標，這個指標通過計算有關分布問題的基本參數實現，其計算公式為：

以上公式中，N為空間對象總數，Xi、Yi是第i個空間對象的坐標值（一般為經緯度），x和y即為幾何中心的坐標值，Pi為第i個空間的對象屬性值。以小麥為例，首先利用GIS分析功能計算小麥某些年份種植面積或產量的空間重心坐標值，然后基于江蘇基礎地圖定位各個空間重心坐標值，形成不同時期空間重心坐標點，逐一連線即得到江蘇小麥種植空間分布重心遷移圖。對遷移圖中空間重心點的具體位置則利用坐標值在百度拾取坐標系統查詢確定。

3　結果分析與討論

（1）課題總結與兩點啟示。通過搜集、整理和規范1949年以來以縣域和地級市為基本單元的江蘇主要農作物播種面積和產量相關數據，建立了基于GIS的江蘇省主要農作物種植面積和產量數據庫，同時完成調研報告1份，包括7種農作物1949～2011年連續性可視化專題地圖400多幅和作物播種面積和總產量的空心重心遷移軌跡圖，并根據專題地圖和遷移軌跡圖展示的相關量化信息，總結江蘇1949年以來主要農作物種植的變化特征和遷移過程。與以往研究相比，這一課題基于GIS的可視化技術，通過連續性展示作物種植面積和產量的演變過程，直觀展示江蘇省49年來農業種植結構的變化特征，并通過精確計算空間重心展示江蘇主要農作物遷移軌跡，為課題的進一步研究提供大量規范的量化數據、可視化專題地圖以及精確的作物遷移軌跡圖。這是圖書館基于GIS完成知識服務的有益嘗試。

啟示一：GIS可視化技術的使用，大大提高了情報分析的效果，彌補了傳統方法的一些缺陷。對數據信息從一個全新的角度進行了觀察分析，直觀展現出有價值的結論，提高了情報分析的層次與效果。

啟示二：實證表明，圖書館開展這類知識服務有兩個優勢，館員在資料搜集和整理方面有專業優勢，館員在信息處理能力方面具有技術優勢。人員的多學科背景與能力的綜合性優勢是圖書館進行學科服務的資源保障。

（2）基于數據的知識服務是圖書館未來重要的方向。隨著大數據時代的來臨，數據的價值日益顯現，數據分析的需求和科學數據素養的提升，成為科研人員學術研究與交流的迫切需求，這給圖書館的知識服務找到了一個新的方向。2010年第76屆IFLA大會在瑞典哥德堡召開，社會科學數據素養成為會議主題之一。［10］可見，圖書館界已經對科學數據素養問題引起高度關注，歐美部分學術圖書館已經開展相應的素養教育活動，以提高科研人員的數據意識、數據收集與分析技能，促進科學數據管理與共享。基于數據的知識服務正在成為圖書館人關注的熱點領域。

［參考文獻］

［1］高俊芳．云計算下的高校圖書館學科知識服務平臺研究［J］．圖書館學研究，2015（2）：83－ 88，76.

［2］夏立新，等．基于學術博客的圖書館學科知識服務研究［J］．圖書館論壇，2011，31（6）：109－114.

［3］胡小麗．國內圖書館基于LibGuides學科知識服務平臺的應用調查與對策研究［J］．圖書館學研究，2013（6）：81－86.

［4］官思發．大數據知識服務關鍵要素與實現模型研究［J］．圖書館論壇，2015（6）：87－93.

［5］楚葉峰．GIS的發展過程和發展趨勢綜述［J］．長春大學學報，2008，18（6）：40－41.

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［7］杜慧敏，劉昌瑩．基于GIS的圖書館空間信息管理系統研究［J］．圖書情報工作，2004（9）：77－79.

［8］高飛．基于GIS的館藏空間地理信息系統設計與實現［J］．情報雜志，2006（5）：47－49.

［9］李裕瑞．江蘇省糧食生產空間格局變化研究［D］．南京：南京農業大學，2008.

［10］Session74-InformationLiteracywithReferenceandInformation Services［EB/OL］.［2015－04－20］．http: //www.ifla.org/node/6271.

動態·資料

An Empirical Research of Library Knowledge Service Based on GIS

Tang Hui-yan，Bao Ping

Abstract：Knowledge service,which represents the core ability of a research library in the future,is one of the main functions of academic literature and information institutions.According to users’requirements and by using analysis tools of GIS,Nanjing A-gricultural University Library has explored new methods for visualization display and quantitative analysis about the macroscopic agricultural historical data,expanded the space of knowledge service research,and obtained some satisfactory empirical results on the basis of data collecting,organizing and normalization.Based on the case analysis,this article discusses the prospect of library subject service by using GIS.

Keywords：Knowledge Service；Empirical Research；GIS；Research Library

中圖分類號：G252.8

文獻標志碼：A

文章編號：1005－8214（2016）04－0092－03

［作者簡介］唐惠燕（1968－），女，南京農業大學圖書館副研究館員，碩士生導師，研究方向：農業史、信息技術、圖書館學；包平（1964－），男，南京農業大學圖書館研究館員，博士生導師，研究方向:農業教育史、圖書館管理。

［收稿日期］2015－10－27［責任編輯］菊秋芳