传统民族服饰数字化采集元数据构建

周 伟，赵海英,2



传统民族服饰数字化采集元数据构建

周 伟1，赵海英1,2

(1. 北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院，北京 100876； 2. 北京邮电大学世纪学院移动媒体与文化计算北京市重点实验室，北京 102101)

针对当前传统民族服饰元数据数字化采集没有统一的标准和规范以及采集后的元数据没有进行文化内涵深入挖掘的问题，以国际通用的DC元数据为基础，提炼出传统民族服饰数字化采集基础元素，深入挖掘传统民族服饰文化内涵进行基础元素扩展，同时与服装、刺绣以及纺织图片元数据作对比映射，构建出一套基于文化本体、内涵挖掘、数字化色彩描述的多层可扩展的民族服饰的元数据，以蝙蝠纹蜡染背扇为例，说明传统民族服饰数字化采集元数据的标注过程，并通过RDF/XML的元数据标注和SparQL的元数据查询仿真，实现了一套更具可操作、可扩展的传统民族服饰数字化采集规范。

民族服饰；数字化；元数据；RDF/XML；SparQL

传统民族服饰是人类社会发展和进步的一种载体，是人类不断在实践活动中探索出来的艺术之美，是人类劳动文明的智慧结晶。民族服饰的文化凝聚着历史的记忆，寄托着我国人民的民族情怀，重视传统文化的继承与发展，是一个国家文明程度高低的标志[1]。然而，随着现代化进程不断加快，对于传统民族服饰的保护工作相对滞后，当前的传统民族服饰元数据采集没有统一的采集规范和标准，以及采集后的元数据没有进行内涵深入挖掘，不利于传统民族服饰的传承和发展。正是在此背景下，本文提出一种具有科学性和适应性的面向传统民族服饰数字化采集的元数据构建方案。

1 相关工作

元数据(meta data)被定义为“关于数据的数据”，或是描述和限定其他数据的数据。元数据作为描述信息资源的特征和属性的结构化的数据，具有定位、发现、证明、评估和选择信息资源等功能[2]。元数据是描述任何INTERNET信息资源组织和发现的数据，借鉴图书馆处理图书资料的方法，采用在现有网页上添加一组meta标记的方法来描述该网页的作者、关键词等信息，从某种意义上说，meta data是一种扩大化、普及化的编目方法[3]。

1.1 国内外常见元数据标准

目前国际上比较有影响且受到广泛应用的标准有：CDWA (categories for the description of work of art)、FGDC (federal geographic data committee)、VRA (visual resources association)、DC (dublin core)、GILS (government information locator sesvice)。CDWA由艺术信息专业组织(art information task force，AITF)颁布实施，适用于艺术品及数字图像资源描述；FGDC是美国国家层面的一个标准化机构委员会，其宗旨是协调发展国家基础地理空间数据的使用、共享和传播[4]；VRA由美国视觉资料协会制定，适用于艺术、建筑、史前古器物以及民间文化等艺术类三维实体的可视化资源描述；DC由美国OCLC公司发起，国际性合作项目Dublin Core Metadata Initiative设计，适用于网络资源描述；GILS由美国政府提出并实施，即政府信息定位服务，是一种支持公众搜寻、获取和使用政府公开信息资源(包括电子信息资源)的开放环境下的分布式信息资源及利用体系[5]。以上5个国际化常见的元数据标准，CDWA、VRA和DC元数据标准从其适用类型看对构建传统民族服饰数字化采集有重要的参考价值，本文将其元数据的元素进行提取，对比元数据间的映射关系，总结出本文传统民族服饰数字化采集的元素为：题名、日期、创建者、主题、类型、描述、格式、来源、权限、标识符、语种、分类、地点、文化环境、时代样式。这些元素对传统民族服饰数字化采集元数据的构建具有重要的参考价值，但对民族服饰数字化采集特性描述的针对性、准确性还远远不够，无法深入挖掘民族服饰文化的内涵，也无法具体有效的描述民族服饰的数字化色彩，因此需要对元数进行扩展。

与国外元数据相比，我国对元数据的研究相对较晚，但在国外元数据标准推动下发展迅速。由中国国家图书馆牵头制定的《中文元数据方案》，适应于海内外中文数字资源的建设、保存和共建共享服务交流；由中国高等教育数字图书馆(China academic digital library & information system，CADLIS)发布一系列技术标准与规范，项目研究成果“专门数字对象描述元数据规范”，适用于古文献系列、论文系列、图书序列、视音频资料系列和网络资源系列[6]；由北京大学数字图书馆研究所主持的“中文 metadata标准研究”重点研究项目建立了拓片和舆图元数据研究、拓片元数据著录实验系统和古籍元数据著录实验系统3个数据库，开展中文元数据的研究[7]；由中国21实际议程管理中心、国家科委、国家经贸委和中国科学院等共同开发的“中国可持续发展信息示范系统”，推出适用于地理、海洋、植物、自然灾害等元数据的数据库[8]。尽管国内各领域元数据的研究取得不少成就，但对各个领域的分支研究明显不足，仍有很大的发展空间。

1.2 国内服饰元数据标准研究

我国对于服饰元数据的研究工作较为深入，取得不少研究成果。文献[9]对服装图片元数据方案进行长期研究，提出了23个元素的服装图片元素集，其中有4个元素是服装图片的特有属性；文献[10]对纺织品图片元数据进行标准规范，提出了22个元素的纺织品图片元素集，其中有4个专门核心元素是根据纺织品的特点制定，有6个元素是以特定的纺织品为基础制定的；文献[11]对刺绣图片元数据做了著录规范研究，提出了21个元素的刺绣图片元素集，其中有3个元素是系统自动生成；袁莉和张晓林[12]选取MOA2、CDL、VRA Core等对数字图像元数据进行了系统介绍；杨西宁等[13]在开展敦煌学数字图书馆的建设项目中，参考CDWA、DC等元数据标准，提出了敦煌彩塑元数据和敦煌壁画元数据标准。此外，还有很多学者和研究机构对服饰、图片、刺绣以及文化遗产等元数据做了相关研究，推动了相关领域元数据著录规范和标准的研究，为我国文化遗产的保护做出了贡献[14]。但具体针对传统民族服饰数字化采集的元数据标准研究十分欠缺，无法深入挖掘民族服饰文化内涵以及有效描述民族服饰的数字化色彩，不利于促进传统民族服饰的传承和发展。如果完全复用DC元数据，则无法准确的、深入的描述和挖掘民族服饰的内涵，因此本文针对传统民族服饰提出一种数字化采集元数据的构建方案。

1.3 形式化描述语言

LEE等[15]基于XML的描述语言开发出叙述标记语言(TML)，构建了叙述描述Ontology的框架；任磊和谭跃生[16]通过研究RDF资源描述框架和网格应用中的元数据，提出了一个基于RDF元数据描述的网格资源统一描述方法；曾新红[17]依据我国情报检索语言的权威理论和构建标准，基于SKOS标准对中文叙词表及分类法中各项语义元素的SKOS描述进行了具体的规定或建议；FISCHER[18]基于OWL制作出美国国家癌症研究所的(NCI)叙词表的NCI-OWL文档。虽然XML提供明显结构和数据类型约束的支持，但是只提供很少的语义支持，而这种语义支持对于实现元数据域的可扩展性和动态交互是十分必要的；RDF虽然提供丰富的语义描述支持，但对本地使用约束规格只提供有限的支持[19]；SKOS虽然丰富和扩展了RDF的描述能力，但缺乏对元素的限制和约束；OWL在RDF的基础上添加了更多的用于描述属性和类的词汇，但描述过程的人工干预增强，需要人员的参与和确认，增加了实施难度和成本[20]。因此，本文利用RDF模式和XML模式的互补性：RDF以一种标准化、互操作的方式来规范XML的语义，XML文档可以通过简单的方式实现对RDF的引用，从而便于Web数据的检索和相关知识的发现。

2 传统民族服饰数字化采集元数据构建方法

元数据格式的设计应从4个方面出发：①要对用户的需求及资源的关系进行全面分析。②对资源组织、管理与保存，资源发现、评价与检索，提高资源利用的便利性、价值性与共享性方面要有一定的目的性。③对资源的著录要有客观性、专指性。④要采用自然语言与叙词语言相结合，集中著录与分散著录相结合，手工标引与计算机辅助标引相结合，完善标引规范的建立[21]。参考这4个方面元数据的设计格式，本文首先提炼出传统民族服饰数字化采集的核心元数据集，然后从文化内涵挖掘出专门元数据集，最后针对传统民族服饰色彩的特点提出数字化色彩描述元数据集。从3个层次划分采集元数据集，目的是为了保证在元数据标准一致性和整体性的基础上，最大限度的体现不同资源的特征[22]，更大限度的挖掘其背后的文化内涵，对传统民族服饰的传承和发扬起到推动作用，同时有利于标准的推广和应用。

2.1 传统民族服饰数字化采集元数据定义与对比分析

考虑到元数据标准规范的通用性、可扩展性、互操作性和数据库可查询性等需求以及目前应用最广的网络资源描述型DC元数据，本文的核心元数据将基于DC核心元数据集设计。

首先对DC核心元数据集的部分核心元素进行复用，然后对服装图片元数据、刺绣图片元数据和纺织品图片元数据进行元数据映射，同时结合传统民族服饰数字化采集元数据的特点，以深入挖掘其背后的文化内涵，对元素进行扩展和新增，使得构建的传统民族服饰数字化采集元数据方案更具有科学性和互操作性。本文的元数据构建与以前研究者设计的方案有所不同，具体包括：

(1) 在面向文化本体元数据层级上，复用了DC元数据的7个元素，即题名、日期、创建者、类型、权限、标识符和语种。另外，将DC元数据中的“主题”拆分为“检索主题词”和“主题分类号”，将“格式”拆分为“载体格式描述”和“数字格式描述”，将“出版者”修改为“其他责任者”，删去“覆盖范围”字段，新增“民族”字段，从而更好记录所采集服饰的具体民族，以至于不会混淆。同时，由于是数字化采集，需要记录描述服饰实体的物理存储位置和描述服饰数据源的虚拟存储位置，新增“实物存储位置”和“数字存储位置”。因此，本文基于文化本体的元数据有14个元素，同时与DC元数据、服装图片、刺绣图片以及纺织品图片元数据对比映射(表1)。

表1 传统民族服饰数字化采集面向文化本体元数据及对比表

(2) 在面向文化内涵挖掘元数据层级上，将DC元数据中的“来源”拆分为“来源时间”和“来源出处”，将“关联”拆分为“隶属关系描述”和“包含关系描述”，将“描述”细化为“领域专家描述内容”，使得对采集物件的描述更具有专业性和权威性。为了突出描述民族服饰的特点，本文参考李晓玲等[9-11]对服装图片、刺绣图片以及纺织品图片元数据的研究，增加“穿着方式”和“使用场合”，同时为记录各个民族服饰的着装人群，新增“使用人群”；将“色彩”、“款式”、“材质”、“工艺”和“度量”合并成“风格特征”；将“文化”修改为“价值特征”，可描述民族服饰同时具有的“文化”和“艺术价值”。为了更大限度的挖掘传统民族服饰的文化内涵，需要标识出该服饰数据源代表的时间范围和有效地域范围，因此本文新增“时间跨度”和“地域跨度”，同时为了体现在时间、空间下的文化价值变迁和发展脉络，新增“时空演变”，为了表达服饰文化形成与发展的历史过程，新增“历史演变”。因此，本文基于文化内涵挖掘的元数据有15个元素，同时与DC元数据、服装图片、刺绣图片以及纺织品图片元数据对比映射(表2)。

表2 传统民族服饰数字化采集面向文化内涵挖掘元数据及对比表

(3) 在面向数字化色彩描述元数据层级上，由于在数字化采集过程中，运用相机拍摄或者扫描仪扫描，从而导致拍摄中曝光对色彩的影响，集中体现在对色相、纯度和明度的影响(色相、纯度和明度也称色彩三要素)，只有正确运用这些知识，正确的控制曝光，才能准确的再现被拍摄物的色彩，更加真实、准确记录传统民族服饰的色彩[23]，因此本文新增“色相”、“纯度”和“明度”，本文基于数字化色彩描述的元数据有3个元素，同时与DC元数据、服装图片、刺绣图片以及纺织品图片元数据对比映射(表3)。

表3 传统民族服饰数字化采集面向数字化色彩描述元数据及对比表

2.2 传统民族服饰数字化采集元数据规范构建

元素限定词能够缩小元素的含义和描述对象的范围，使其更具有专指性。限定词分为描述对象限定词、复合限定词和基本限定词。其中，基本限定词是元素限定词中最基本的信息单元，不能再进行元数据的扩充；复合限定词是由若干基本限定词、或者基本限定词与其他复合限定词、或者若干其他限定词共同组成的；描述对象限定词是对描述对象差异性较大的几个元素加以描述的元素限定词[24]。

本文提出的模型采用32个核心元数据和基本限定词，同时结合不同传统民族服饰元数据数字化采集属性的必备性，限制为3个选择项，即“必填，由系统生成”、“必填”和“有则必填”。同时选取邹加勉[25]的著作《中国少数民族图案与配色》中蝙蝠纹蜡染背扇为例，如图1所示，说明传统民族服饰数字化采集元数据的标注过程，见表4。

图1 蝙蝠纹蜡染背扇

3 传统民族服饰数字化采集元数据应用实例

3.1 基于RDF/XML的数字资源元数据标注

本文所构建的元数据主要是面向传统民族服饰进行数据采集而提出的一套数据描述结构；需要RDF/XML对元数据属性进行标记，便于计算机理解。共有32个核心元数据和基本限定词，利用RDF的三元组模型[26]对元数据的3个层次分别进行描述，并采用自定义命名空间，对逐个核心元素进行命名。

三元组模型为

{N，P，N or V} (1)

其中，N(node)为节点；P(Properties)为属性；V(values)为取值。

本文以面向文化内涵挖掘元数据描述为例，采用CD命名空间，对核心元素“权限”、“来源出处”分别命名为“Power”、“Source”，以白彝族刺绣为例，如图2所示。

图2 白彝族刺绣

对图2进行元数据文化内涵挖掘层标注，部分代码如下所示：

xmlns:tnc="http://traditionalnationalcostume.edu.cn/charm/#"

xmlns:cd="http://www.dress.org/cd/elements/">

公开

表4 传统民族服饰数字化采集核心元数据元素限定词

中国少数民族图案与配色

马甲、坎肩

冰雪旅游业不仅在黑龙江省的旅游业中独占鳌头,而且在黑龙江省的经济发展中也处于重要地位。近五年黑龙江省的接待游客的情况表如表一所示：

大白彝、彝族，挑花刺绣、传统、服饰、刺绣

圆领外镶花背面图案十分精彩，绣工精致，图案中有纵横十字轴和斜线轴，各种图案中心对称，对称中心形似亭台，斜线轴上为树，纵轴上为花瓶，中心为八角，第二环为花开石榴

结构：对称、线形、纵横十字轴、斜线轴、菱形

纹样：菱形、蝴蝶、花纹、马缨花、犬齿纹、石榴花、石榴、花开石榴、几何纹、蝶恋花、八角纹

色彩：黑色、蓝色、蓝色、粉色、玫红色、黄色，绿色、红色，白色、褐色、紫色

工艺：纺线、捻线、织布、染色、缝制、刺绣、镶嵌、挑花、散花、按花、扑花、穿花、堆花

将上述的代码放在W3C的RDF在线验证器上进行验证，如图3所示。在验证器的显示结果选项中选择有向图模式，并做编码中文化处理，在线生成的有向图如图4所示。

图3 RDF在线验证器

图4 RDF在线生成有向图

3.2 基于SparQL的数字资源元数据查询

SparQL (simple protocol and RDF query language)查询语言通过图形模式(Graph Pattern)匹配实现查询功能[27]，是一种面向于RDF模型的查询语言和数据访问的协议[28]，是为W3C所开发的RDF数据模型所定义，但是可以用于任何可以用RDF来表示的信息资源，其查询结果以变量的绑定集合或RDF图的形式返回。SparQL类似于SQL查询语言的select-from，区别在于其以三元组模式作为查询基础，典型的SparQL查询语句由SELCET、FROM、WHERE三部分组成。在oracle官网中下载JDK然后安装，并配置Jena开发环境。例如，查询白彝族刺绣中的来源和穿着方式，相关查询语句如下所示：

PREFIX cd: <"http://www.dress.org/cd/elements/>

SELECT ?source ?wearingstyle

WHERE

{

[] cd: Source ?source .

[] cd:Wearingstyle ? wearingstyle

}

其对应的查询结果如图5所示。

图5 查询结果

3.3 选用RDF/XML标注和SparQL查询的优点小结

元数据标注和查询功能的实现必须依靠相应的软件平台进行信息的组织和管理。作为一种结构化的数据，元数据可应用的系统和软件平台有很多，但要在各应用中有效的使用元数据，必须对元数据规范进行描述和定义。而XML是一种元标注语言，简化了网络中数据交换和表示，作为数据交换的标准格式，使得代码、数据和表示分离[29]。同时，RDF定义了一个独立于任何特定的语法结构的数据模型，可用来描述Web上的各种资源，可以将各种资源进行统一识别和规范[30]。将RDF与XML的优势互补封装成RDF/XML，就是以RDF作为约束规则，同时用XML对异构资源进行形式化描述，从而真正实现重用和共享资源库，解决资源库的建设中存在标准不一，数据格式多样，结构复杂等问题[30]。由图4可发现RDF有向图能很好地展示被描述的资源和用来描述资源的属性值及其之间的相互关系。与此同时，SparQL查询是针对RDF数据的语义查询技术，能以URIS、空白结点、无格式和类型文字的形式提取信息、可以提取RDF子图、能在查询图中构造基于信息的新RDF图[31]，如图5所示，SparQL能很好查询到RDF中的内容。

4 结束语

本文以国际通用的DC元数据为基础，并针对传统民族服饰的特点以及深入挖掘传统民族服饰文化的内涵进行元素扩展，提出了传统民族服饰数字化采集的元数据构建方案。该构建方案不仅满足科学性和适用性，并且能实现互操作性，同时采用RDF/XML和SparQL进行元数据统一的标注和快速的查询，实现了对元数据的语义化描述、挖掘、存储和查询。今后将通过数字化采集充分利用元数据建立传统民族服饰资源库，推动传统民族服饰的传承和发展。同时在后续的研究中，将进一步优化标注和查询方式，使其更加便捷、高效。

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Metadata Construction of Digital Collection of Traditional Costumes

ZHOU Wei1, ZHAO Haiying1,2

(1. School of Digital Media and Design Arts, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China; 2. Beijing Key Laboratory of Mobile Media and Cultural Computing, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing102101, China)

In the process of current traditional national costume metadata digital collection, there is no uniform standard and specification, and the collected metadata does not carry on the deep excavation of cultural connotation. Firstly, based on the international common DC metadata, the basic elements of digital collection of traditional national costume are extracted. Then the basic elements of the traditional national costume culture are deeply excavated and expanded. At the same time, a contrastive mapping with clothing, embroidery and textile picture metadata is made, and a set of cultural ontology, connotation mining, and the excavation of the connotation are constructed. The metadata of multi-layer and extensible national costumes is described in digital color. Finally, with the bat pattern batik back fan as an example, the annotation process of digital collection metadata of traditional national costume is illustrated. Through the RDF/XML metadata annotation and SparQL query metadata simulation, the paper implements a set of more operational specifications on the digital collection of traditional national costumes.

national costume; digitalization; metadata; RDF/XML; SparQL

G 250.73

10.11996/JG.j.2095-302X.2018061183

A

2095-302X(2018)06-1183-09

2017-11-27；

2018-04-23

北京市科委课题(D171100003717003)；甘肃省人才引进项目(2015-RC-47)

周 伟(1994-)，男，安徽安庆人，硕士研究生。主要研究方向为文化计算与媒体数据挖掘。E-mail：1556520619@qq.com

赵海英(1972-)，女，山东烟台人，副教授，博士。主要研究方向为文化计算与媒体数据挖掘。E-mail：zhaohaiying@bupt.edu.cn