空間信息技術在智慧圖書館中的應用實踐

摘"要：智慧圖書館的構建標志著高校圖書館由傳統資源管理模式向現代服務管理模式進行轉型，同時，也代表著技術驅動下的圖書館資源的高效整合、服務的智能化升級及用戶體驗的全面提升。空間信息技術在智慧圖書館的建設中發揮至關重要的作用，不僅可以用于優化空間布局，還可以提升資源管理效率，同時，能增強用戶的互動體驗和圖書館的安全監控能力。通過對空間數據的深入挖掘與分析，圖書館的服務更加個性化和智能化，能夠有效地支撐教學科研的需求。本文從實踐的角度出發，探討空間信息技術在智慧圖書館的建設中的應用及其成效。

關鍵詞：空間信息技術；智慧圖書館；應用

中圖分類號：G250.7""文獻標識碼：A

空間信息技術是一種用于獲取、管理、分析和可視化地理空間數據的技術和方法，通常為利用遙感技術（Remote"Sensing）、全球定位系統（Global"Positioning"System，GPS）、地理信息系統（Geographic"Information"System，GIS）等技術在較大尺度下對室外場景進行地理空間的分析、處理和研究。近年來，隨著室內空間信息技術的飛速發展，室內地圖和室內定位技術這種在較小尺度下的應用，也成為人們生活和工作中不可或缺的一部分。

智慧圖書館以智慧平臺為體系架構、以智慧空間為形態標志、以智慧服務為終極目標［1］，因此，在智慧圖書館的構建過程中，空間信息系統構建至關重要［2］。室內空間信息技術能夠可以幫助圖書館實現更高效的服務、資源管理和用戶體驗，比如，為讀者提供室內導航服務，幫助讀者快速找到所需的書籍或資料位置；通過空間定位技術監測圖書館內的人流，分析使用情況，優化空間布局和服務；利用GIS進行室內地圖制作和管理，提供詳細的樓層平面圖和資源分布圖；分析圖書館的空間利用效率，為圖書館布局和座位分配提供決策支持；實現對圖書和其他資源的實時追蹤和管理，提高借閱和歸檔效率；將圖書館的運行數據、借閱數據等以地圖、圖表的形式直觀展示，便于管理人員分析決策等。

本文將結合空間信息技術的特點和優勢，從目前智慧圖書館的建設內容和實際成效出發，分析和探討空間信息技術是如何為智慧圖書館提供技術和數據支撐，幫助智慧圖書館實現資源的有效管理、服務的個性化和用戶體驗的提升，進而推動圖書館服務的現代化和智能化。

一、智慧圖書館的構成

隨著信息技術的持續進步與深化，高校圖書館逐漸由傳統資源管理模式向現代服務管理模式轉型，構建新一代智慧圖書館已成為圖書館行業乃至整個知識服務領域的共同愿景與奮斗目標。通過技術創新與模式創新，尤其是結合區塊鏈等前沿技術，實現技術驅動下的圖書館資源［3］的高效整合、服務的智能化升級及用戶體驗的全面提升。智慧圖書館相關理論研究也日趨成熟，為探索各類型圖書館如何科學、高效、健康地發展，不同學者從概念、架構特征和基本要素等不同視角開展了豐富的研究與創新［4］。

筆者［5］借鑒智慧城市的建設原則和模式，提出了一種智慧圖書館的技術框架設計模式，即在完成頂層設計、打下框架的基礎上，通過構建技術層次模型，結合物聯網、云計算、數字孿生等技術，為智慧圖書館的實際建設提供了理論基礎。在此基礎上可以將智慧圖書館進一步深化，充分挖掘數據、設備、空間與用戶間的關系，升級相應空間設備、服務設備，對各類數據進行收集整合以形成信息化和數字化基礎，構建數據中心、智慧管理及智慧運營三大業務框架，從而形成智慧圖書館的總體架構，圖1為智慧圖書館建設總體架構圖。

（一）數據中心

智慧圖書館的數據中心包括學術數據中心、用戶數據中心和運行數據中心。

運行數據中心：對用戶在多個業務平臺中的使用行為數據進行詳盡的記錄與儲存，通過對用戶數據與運營數據的深度整合與分析，賦予系統對用戶需求的洞察力。

用戶數據中心：通過接入學校一卡通系統及圖書館在線公共訪問目錄（OPAC）等平臺，采集用戶的基礎數據，對這些基礎用戶數據進行深入分析，可實現對讀者身份的群體級別分類，構建用戶的基礎畫像信息。

學術數據中心：通過融合學校的紙質及電子文獻資源元數據，并對其進行深入剖析，以生成具有學術價值的衍生數據。

（二）智慧管理

智慧管理包含以下內容：

智慧用戶管理：與學校技術中心或圖書館集成服務系統進行賬號對接，通過智能化的讀者任務設定，實現信息收集與傳遞的目標。

智慧門戶管理：圖書館門戶充當著用戶與圖書館服務之間的交互接口，通過靈活且全面的館員工作界面，能夠適應不同圖書館的業務管理流程需求。

智慧數據管理：通過數字資源的數據整合與深度處理，不同數據庫供應商的數據壁壘得以消除，顯著提升在數據管理與數據服務領域的效能。

（三）智慧運營

智慧運營主要包含以下內容：

智慧分析報告服務：為讀者個人或學術單位提供周期性的閱讀報告，能夠獲得關于圖書館服務利用的詳盡數據，從而清晰地了解自身對圖書館資源的依賴程度。

智慧空間服務：借助人臉識別技術、門戶統一認證、智慧機器人技術、三維建模和虛擬現實（VR）技術、大屏顯示系統等，可以提升入館教學和圖書館虛擬現實體驗的服務品質，并為圖書館數據的傳遞和展示提供了另一種高效且富有吸引力的媒介。

智慧數據服務：結合用戶行為模式，依托學術數據的分析，可實現針對用戶個性化需求的學術資源的精準推送，以迎合輕閱讀和準閱讀的需求，從而提升學術數據服務的體驗感和用戶黏性［6］。

二、空間信息技術在智慧圖書館各應用場景的作用

空間信息技術中的定位技術、制圖技術、虛擬現實技術等內容的應用，可以在智慧圖書館的室內定位與導航、空間優化與布局、互動體驗提升、安全監控與應急響應、數據分析與決策支持等方面提供強有力的支撐，并集中體現在前述智慧圖書館建設內容中的智慧運營版塊中的智慧空間服務部分。

（一）室內定位系統

常見的圖書館內使用的室內定位技術有［7］：利用現有的WiFi網絡，通過信號強度定位（RSSI）技術或時間差定位（TDOA）技術來確定位置；部署藍牙低功耗（BLE）信標，實現高精度的室內定位；使用超寬帶（UWB）提供厘米級的定位精度，適用于對定位精度要求極高的場合；使用RFID標簽和讀取器來追蹤和定位圖書館資源［8］。

（二）地理信息系統（GIS）［9］

利用GIS進行圖書館的室內地圖制作和管理，提供詳細的樓層平面圖和資源分布圖；分析圖書館的空間利用效率，為圖書館布局和座位分配提供決策支持。

利用GIS的可視化功能，展示圖書館的空間布局、座位使用情況、設備分布等信息。此外，將圖書館的運行數據、借閱數據等以地圖、圖表的形式直觀展示，可以便于管理人員分析決策。

（三）資源管理系統

結合GIS和RFID技術，實現對圖書和其他資源的實時追蹤和管理，提高借閱和歸檔效率。通過空間數據分析，優化館藏布局，使熱門書籍更易于獲取。當帶有RFID標簽的圖書經過讀取器時，讀取器可以自動識別并讀取標簽信息。在GIS系統中集成圖書館的室內地圖，通過RFID數據在地圖上實時更新圖書位置，實現對圖書流動的實時追蹤，利用GIS對圖書的借閱、歸還、位置移動等數據進行空間分析，可以實現優化圖書布局和采購策略。

（四）智能推薦系統

利用空間數據和行為數據分析讀者的借閱習慣和偏好，為讀者提供個性化的書籍推薦；結合位置信息，向讀者推送附近區域的相關書籍或活動信息。

（五）災害預防與應急管理

利用空間信息技術監測圖書館的物理狀態，預防火災、水災等災害；在緊急情況下，快速規劃疏散路線，確保讀者和工作人員的安全。

（六）互動體驗

結合增強現實（AR）和虛擬現實（VR）技術，提供互動式閱讀和學習體驗；利用空間數據創建虛擬圖書館導覽，讓讀者在虛擬環境中瀏覽和選擇資源。

（七）環境監測與節能管理

利用傳感器和空間信息技術監測圖書館的溫濕度、光照等環境參數，自動調節以提供舒適的閱讀環境；分析空間使用情況，優化能源使用，減少浪費。

通過這些空間信息技術的應用，能夠幫助智慧圖書館實現資源的有效管理、服務的個性化和用戶體驗的提升，進而推動圖書館服務向現代化和智能化發展。

三、總結和展望

空間信息技術賦能智慧圖書館的建設伴隨著圖書館從傳統紙質資源堆砌到數字化、智能化管理模式轉型的整個過程，這個過程重塑了圖書館的服務形態，也拓寬了知識傳播與學習的邊界。空間信息技術為圖書館館藏資源的數字化與網絡化提供了堅實支撐，如通過高精度地圖與空間數據的整合，圖書館能夠構建起三維虛擬書架，實現圖書資源的精準定位與快速檢索，極大地提升了資源管理的效率與用戶的體驗。

未來，空間信息技術將與人工智能、物聯網等前沿科技深度融合，推動智慧圖書館向更高層次發展。通過跨領域協同創新，尤其是結合生成式人工智能（AIGC）［10］等技術，智慧圖書館將實現資源、服務與空間的全面智能化管理，為用戶提供更加便捷、高效、個性化的服務體驗。

綜上所述，空間信息技術在智慧圖書館建設中的應用已展現出巨大的潛力與價值。隨著技術的不斷進步與創新，未來的智慧圖書館作為知識傳播、學習與創新的重要陣地，將為社會文化的繁榮與發展貢獻更大的力量。

參考文獻：

［1］程煥文，鐘遠薪.智慧圖書館的三維解析［J］.圖書館論壇，2021，41（6）：4355.

［2］鄧婷，李暢.當代智慧圖書館的構建［J］.經營者，2017（4）：351.

［3］楊曉娜.技術驅動下的智慧圖書館資源建設研究［J］.江蘇科技信息，2024，41（18）：8689+101.

［4］葛敏.“數字中國”戰略下高校圖書館學科服務智慧空間生態建設研究［J］.江蘇科技信息，2024，41（18）：111115.

［5］曹文.一種智慧圖書館的技術框架設計模式探究［J］.文存閱刊，2020（50）：13.

［6］李后卿，董富國.智慧圖書館服務實現策略探析［J］.圖書館，2016（5）：8084.

［7］王文韜，謝陽群.室內定位技術在高校圖書館中的應用前景研究［J］.圖書館建設，2016（7）：96100.

［8］江錦紅.圖書館室內圖書定位技術的分析［J］.科技視界，2020（9）：165166.

［9］王蘇強.基于開源GIS技術的智能圖書館文獻導航系統研究［J］.河南財政稅務高等專科學校學報，2014，28（3）：8082.

［10］董殿永.生成式AI在智慧圖書館中的應用探討［J］.江蘇科技信息，2024，41（16）：100104.

基金項目：江蘇省高校哲學社會科學研究一般項目，項目名稱：基于AIoT的數字孿生圖書館平臺建設和實踐研究（項目編號：2022SJYB1712）；江蘇省現代教育技術研究課題，項目名稱：空間信息技術在智慧圖書館中的應用（項目編號：2022R102554）

作者簡介：曹文（1985—"），女，漢族，江蘇銅山人，碩士研究生，館員，研究方向：空間分析、智慧圖書館。