基于GIS的图书馆知识服务实证研究

唐惠燕，包　平（南京农业大学．图书馆，．信息科技学院）



基于GIS的图书馆知识服务实证研究

唐惠燕a，包平b（南京农业大学a．图书馆，b．信息科技学院）

摘要：知识服务是学术性文献信息机构的主要职能之一，代表着未来研究型图书馆的核心能力。南京农业大学图书馆根据用户需求，在搜集、整理、规范相关数据的基础上，基于GIS分析工具，探索了农业宏观历史数据可视化展示和定量化分析的新方法，拓展了知识服务的研究空间，获得了比较满意的实证效果。同时，在案例分析的基础上，讨论了图书馆利用GIS开展学科服务的前景。

关键词：知识服务；实证研究；GIS；研究型图书馆

技术进步及信息环境的改变，给图书馆知识服务带来了发展机遇，也对学科馆员提出了更高的要求。云计算、知识发现工具、社交网络、大数据等各种技术或工具在知识服务中已有相关应用，［1-4］学科馆员未来将更多地依靠各种工具或平台为用户提供深层次服务。地理信息系统（GIS）作为一种能够按照空间位置和时间序列管理、分析和展示相关信息的计算机系统，［5］近10年来在图书馆领域应用逐渐增多，如，图书馆的空间信息管理系统、数字图书馆应用、阅览导航、地图或古籍资源的图形化查询等。［6-8］在当前的学术研究机构中，数据资源日益引起各方面的关注，面向数据的知识服务已经引起图书馆界的重视。本文尝试利用GIS空间分析和可视化功能为用户提供基于数据搜集、整理和精确展示的知识服务。

1　需求特点分析

课题来源于政府宏观决策部门，要求提供新中国成立以来江苏省农业种植结构基于县域的量化变迁情况，并希望以直观可视化的方式提供面积、产量等要素变化的轨迹。文献调研表明，以往江苏农业种植结构变迁的研究以定性为主，未见跨越60年以上不间断的重要指标量化、可视化的研究。［9］

1949年以来，江苏省农业发展经历了计划经济和市场经济不同体制的两个时期，历史上形成了苏南、苏中、苏北三个差异发展的不同区域，是全国农业发展的一个缩影。经与委托方讨论确定，课题选择江苏省1949～2011年间主要农作物重要数据（面积和产量）的变迁轨迹进行研究，时间跨度63年，作物种类选定粮食作物、经济作物和油料作物共7种。在综合分析数据的特性以及委托方需求的基础上，选择GIS作为数据管理、分析和可视化展示的工具。

2　研究方法、路径与结果

2.1数据采集与规范

数据搜集与整理过程中发现：（1）数据来源不统一，小部分数据从年鉴数据库获取，大部分数据通过政府部门收藏的农业内部资料中获取；（2）数据规范工作量较大，由于行政区划经历多次调整，1949年以来的数据在不同时间段都对应于不同的区划，需人工对数据进行整理和规范。

根据用户需要，对江苏主要作物（水稻、小麦、棉花、大豆、油菜、蔬菜、瓜果7种）进行了研究，本文以主要粮食作物小麦为例，呈现GIS在信息分析方面的功能和特殊价值。表1、表2是经过整理和规范的江苏省小麦播种面积和总产部分年份数据样表。

表1　江苏省小麦播种面积部分年份数据截图（单位：千公顷）

表2　江苏省小麦总产部分年份数据截图（单位：万吨）

2.2GIS数据库的建立及可视化展示

本课题采用Mapinfo Professional 7.0（以下简称Mapinfo 7）作为系统平台。

（1）GIS数据库的建立。基于江苏省基础地图建立GIS作物属性数据库。利用MapInfo建立属性表的表结构文件，调入Microsoft Excel文件转化成GIS数据库相关字段数据，并通过带有地理位置属性的字段值进行地图与属性匹配互联。

（2）可视化专题地图的制作。专题地图是GIS可视化功能的主要形式。GIS按图层组织计算机地图，一个专题地图实际是多个隐含数据表的图层重叠。制作小麦播种面积和产量在江苏省各县市的GIS分布图，其中，第一个图层包含江苏13个地级市或75个县域单位的行政区划，第二个图层包含行政区划的名称，第三个图层包含小麦作物的时空属性，如，种植面积、平均产量、总产量等。这三个图层的组合形成江苏省小麦某种属性的专题地图。下图是利用范围值和直方图二种专题地图的形式展示的小麦部分年份播种面积和产量的空间分布情况。

图1　江苏省小麦播种面积和产量空间分布

（3）作物空间重心迁移轨迹图的制作。基于GIS分析功能计算不同作物在不同时期的空间重心。空间重心（平均中心）是地理实体空间分布研究描述空间分布中心的一个指标，这个指标通过计算有关分布问题的基本参数实现，其计算公式为：

以上公式中，N为空间对象总数，Xi、Yi是第i个空间对象的坐标值（一般为经纬度），x和y即为几何中心的坐标值，Pi为第i个空间的对象属性值。以小麦为例，首先利用GIS分析功能计算小麦某些年份种植面积或产量的空间重心坐标值，然后基于江苏基础地图定位各个空间重心坐标值，形成不同时期空间重心坐标点，逐一连线即得到江苏小麦种植空间分布重心迁移图。对迁移图中空间重心点的具体位置则利用坐标值在百度拾取坐标系统查询确定。

3　结果分析与讨论

（1）课题总结与两点启示。通过搜集、整理和规范1949年以来以县域和地级市为基本单元的江苏主要农作物播种面积和产量相关数据，建立了基于GIS的江苏省主要农作物种植面积和产量数据库，同时完成调研报告1份，包括7种农作物1949～2011年连续性可视化专题地图400多幅和作物播种面积和总产量的空心重心迁移轨迹图，并根据专题地图和迁移轨迹图展示的相关量化信息，总结江苏1949年以来主要农作物种植的变化特征和迁移过程。与以往研究相比，这一课题基于GIS的可视化技术，通过连续性展示作物种植面积和产量的演变过程，直观展示江苏省49年来农业种植结构的变化特征，并通过精确计算空间重心展示江苏主要农作物迁移轨迹，为课题的进一步研究提供大量规范的量化数据、可视化专题地图以及精确的作物迁移轨迹图。这是图书馆基于GIS完成知识服务的有益尝试。

启示一：GIS可视化技术的使用，大大提高了情报分析的效果，弥补了传统方法的一些缺陷。对数据信息从一个全新的角度进行了观察分析，直观展现出有价值的结论，提高了情报分析的层次与效果。

启示二：实证表明，图书馆开展这类知识服务有两个优势，馆员在资料搜集和整理方面有专业优势，馆员在信息处理能力方面具有技术优势。人员的多学科背景与能力的综合性优势是图书馆进行学科服务的资源保障。

（2）基于数据的知识服务是图书馆未来重要的方向。随着大数据时代的来临，数据的价值日益显现，数据分析的需求和科学数据素养的提升，成为科研人员学术研究与交流的迫切需求，这给图书馆的知识服务找到了一个新的方向。2010年第76届IFLA大会在瑞典哥德堡召开，社会科学数据素养成为会议主题之一。［10］可见，图书馆界已经对科学数据素养问题引起高度关注，欧美部分学术图书馆已经开展相应的素养教育活动，以提高科研人员的数据意识、数据收集与分析技能，促进科学数据管理与共享。基于数据的知识服务正在成为图书馆人关注的热点领域。

［参考文献］

［1］高俊芳．云计算下的高校图书馆学科知识服务平台研究［J］．图书馆学研究，2015（2）：83－ 88，76.

［2］夏立新，等．基于学术博客的图书馆学科知识服务研究［J］．图书馆论坛，2011，31（6）：109－114.

［3］胡小丽．国内图书馆基于LibGuides学科知识服务平台的应用调查与对策研究［J］．图书馆学研究，2013（6）：81－86.

［4］官思发．大数据知识服务关键要素与实现模型研究［J］．图书馆论坛，2015（6）：87－93.

［5］楚叶峰．GIS的发展过程和发展趋势综述［J］．长春大学学报，2008，18（6）：40－41.

［6］汪建中．图书馆服务中的GIS研究现状与展望［J］．图书馆工作与研究，2015（4）：26－28.

［7］杜慧敏，刘昌莹．基于GIS的图书馆空间信息管理系统研究［J］．图书情报工作，2004（9）：77－79.

［8］高飞．基于GIS的馆藏空间地理信息系统设计与实现［J］．情报杂志，2006（5）：47－49.

［9］李裕瑞．江苏省粮食生产空间格局变化研究［D］．南京：南京农业大学，2008.

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

动态·资料

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

中图分类号：G252.8

文献标志码：A

文章编号：1005－8214（2016）04－0092－03

［作者简介］唐惠燕（1968－），女，南京农业大学图书馆副研究馆员，硕士生导师，研究方向：农业史、信息技术、图书馆学；包平（1964－），男，南京农业大学图书馆研究馆员，博士生导师，研究方向:农业教育史、图书馆管理。

［收稿日期］2015－10－27［责任编辑］菊秋芳