大学图书馆数字人文实践创新案例分析与启示——以美国亚利桑那州立大学地理信息服务为例*

宋家梅 闫 娜

（1.天津师范大学古籍保护研究院 天津 300387；2.天津财经大学图书馆 天津 300222）

在数字科技被广为应用的时代，数字人文在我国呈蓬勃发展的态势，获得了政府的高度重视与支持。数字人文为人文社会科学学科带来了崭新的研究环境，也开创了新的研究方法与方向。“空间转向”（Spatial Turn）思维在人文社会科学学科研究领域兴起后，“空间”一词成为理解过去历史的现代核心词汇，也逐渐形成了以地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）为支撑的空间人文学研究，为历史学、文学、考古学及汉学等领域提供了全新的研究方法。然而，人文社会科学学者使用GIS 时在空间素养、技术技能、系统要求以及数据收集与处理等方面存在障碍[1]，使大多数学者难以在研究中真正采用“空间转向”。美国大学与研究图书馆协会（ACRL）一直强调图书馆在支持人文社会科学学科中的重要作用[2]，GIS 也在其中扮演着重要角色。作为校园提供地理信息支持的主要机构，图书馆地理信息服务（Geospatial Information Service，也称为GIS 服务）可以在帮助人文学科学者研究方面发挥积极作用。具体来说，图书馆GIS 服务可以从研究合作、学习支持和外展服务等角度支持人文社会科学，并根据学习和研究阶段的不同，自动变换服务侧重点[3]。GIS 服务正逐步成为大学图书馆数字人文实践的新形态。

自20 世纪90年代开始，随着GIS 的不断发展与地理空间数据需求的增加，国外大学图书馆在GIS 服务方面进行了积极探索及实践，并在过去近30 多年里获得了快速发展，适应多学科地理空间信息的快速增长。北美研究型图书馆协会（the Association of Research Libraries，简称ARL）的专题调查报告《SPEC Kit 291：地理空间馆藏与服务》系统、全面地展现了北美地区研究型图书馆地理馆藏建设与服务发展概况，72 个ARL 成员馆明确表示他们已开展GIS 服务[4]。其中，不乏华盛顿大学图书馆地图馆藏与制图信息服务部门、亚利桑那州立大学图书馆地图和地理空间中心、弗吉尼亚大学图书馆地理空间与统计资料中心、加利福尼亚大学圣巴巴拉分校图书馆地图与影像实验室等典型案例。美国亚利桑那州立大学图书馆地图和地理空间中心已成为全球地理信息服务的典范，对我国大学图书馆提供相关服务具有重要参考价值。文章采用典型案例分析、网络调查与邮件咨询等方法，选择美国亚利桑那州立大学图书馆（Arizona State University，简称ASU）为研究对象，说明大学图书馆如何有效提供GIS 服务，以期为我国图书馆开展数字人文实践提供一些借鉴。

1 GIS 服务在大学图书馆的发展

近30年来，在信息技术的支持下，图书馆地图管理部门已经开始逐渐转型为提供检索与服务的地理信息中心，兼顾教学与增值服务的功能，地理信息系统的概念也逐渐由“GIS”扩展成为“Geolibrary”。Goodchild 认为，Geolibrary 一词应被定义为：一个收集有各种各样地理信息的图书馆，这些地理信息包括图像、影像、音乐、文献等各种类型的资源[5]。在这一趋势的刺激下，GIS 技术得到广泛运用并开始挑战大学图书馆的思维，馆员开始分析非传统用户的需求，关注整合GIS 软件、硬件与人员培训，以新的方式提供服务[6]。以下简述了GIS 服务在大学图书馆的发展及相关问题。

1.1 用户需求及服务内容

大学图书馆具有服务高等教育与学术研究的职能，主要用户是大学教师和学生，两者对地理信息有着不同程度的需求。Abbott 以美国加利福尼亚大学图书馆为例，将该馆读者的GIS 需求定位为三个层级：初始级，只需要界面友好的GIS 软件可以使用、展示与打印地图即可满足其需求；中间级，必须有较复杂的功能，例如资料处理、查询、资料增值等，要有比较专业的软件如ArcGIS 才能满足其需求；研究级，完整的GIS 才能满足其需求，需要有输入、输出、分析等完整功能的工具，也需要比较专业的培训[7]。另外，美国波士顿学院图书馆的Kowal 将大学图书馆可以提供的GIS 服务分为三个层次，并给出示例进行了详细介绍，如表1 所示。

国外各大学图书馆针对不同读者的需求，制定了不同的GIS 服务政策。总体来看，目前国外大学图书馆比较常见的GIS 服务有以下几种：①数字化地理资料的查询与FTP 传输服务；②为用户制作特殊需求的地图；③开放性GIS 使用与检索服务；④GIS 使用指导与教育[8]。图书馆也可视自身软硬件、人力、经费等情况的不同，在提供GIS 服务时有不同侧重点，并非所有大学图书馆都必须同时提供上述所有类型的GIS 服务。

1.2 大学图书馆开展GIS 服务的优势及意义

由于GIS 服务的运作方式和图书馆其他信息服务较为不同，影响图书馆提供GIS 服务的三个因素包括：

拥有丰富的地理馆藏资源。图书馆以保存人类文化遗产为己任，拥有数量可观、质量过硬的文献信息资源。大学图书馆收藏着地理科学及相关学科的图书、期刊、各级比例尺的中外文地图（集、册）、各类专题图、卫星和航空摄影照片、地理空间数据、电子地图、电子地图集等地理馆藏资源，这些馆藏资源是图书馆提供GIS 服务的基础。

拥有专业的人力资源。图书馆专注于信息资源的收集、整理、组织、检索与管理。现阶段，大学图书馆不仅有业务能力与专业素养越来越高的馆员，还拥有具有地理学科背景同时受过专业训练的学科馆员。学科馆员地理信息素养较高，熟悉图书馆地理馆藏资源的分布情况，并掌握各类数字资源的使用方法，可以在地理馆藏资源的收集、组织、出版、保存等各个环节发挥积极作用，为用户主动地、有针对性地提供地理信息服务。

拥有重要的基础设施。GIS 服务需要利用特定的软件与硬件设备才能解答用户的问题。大学图书馆具备地理信息保存、出版、数据策展、数据管理等软硬件环境，可为大学师生提供使用这些设施的机会，特别是商业性GIS 专业软件与高端硬件设施，如大幅面扫描仪、数字化仪与绘图仪等，可消除因价格昂贵、物权归属等问题造成的可及性障碍。

2 亚利桑那州立大学图书馆GIS 服务实践

为了能够为用户提供完整、一致的地理信息，许多图书馆学家和信息科学家纷纷开始研究如何利用信息技术来提升地理信息的利用率，整合性GIS 服务机制的建立就是主要努力成果之一。就整体性服务案例而言，美国亚利桑那州立大学图书馆的地图与地理空间中心（Map and Geospatial Hub，简称MGH）提供的地图、影像与地理空间数据服务（Maps，Imagery，and Geospatial Services）较具特色。文章选其为研究对象，主要是基于以下几个方面的考虑。①影响力：ASU 图书馆是早期开展GIS 服务的ARL 成员馆之一，ARL 地理信息服务调查研究报告[10]和相关学术研讨会均对该图书馆的GIS服务作了较为详细的报告，服务影响力较大。②典型性：该图书馆GIS 服务起源较早，发展较为成熟。③全面性：该图书馆GIS 服务内容较为全面。本案例数据主要源于网络调查、文献调查与邮件咨询，包括：MGH 网站、ARL 地理馆藏与服务调查报告、相关会议文献、期刊论文等。

2.1 地图与地理空间中心概况

ASU 的地理科学与城市规划系完整而强大，GIS 方向更是建立了美国第一个GIS 本科专业。ASU 图书馆的MGH通过在ASU 社区以及其他地区对访问地理空间技术和制图资源提供支持，促进地理信息的使用。MGH 隶属ASU 图书馆，坐落于亚利桑那州坦佩校区海登图书馆三层334 套间，是一个特殊服务部门。MGH 的建成得益于2018年3月启动的“海登图书馆重塑项目”（Hayden Library Reinvention），其前身为ASU 诺贝尔科学与工程图书馆的“地图馆藏”（Map Collection），于2020年1月建成。该中心的主要功能与任务有以下几项：①资源。MGH 是ASU 图书馆地理信息系统、遥感、地理可视化、制图等技术以及将地理空间数据转换为强大的增值信息所需技术的中心。MGH是地理空间数据、地图、地理图像以及相关GIS 工具的中心，这些工具可作为强大的增值信息来使用。②教育。MGH 设计并提供引人入胜的项目，以教会社区如何将地图解析、空间分析、地理空间数据管理、地理空间数据可视化及地理叙事等融入他们的研究和学习目标。③合作。MGH 利用创造力、技术专长和专业网络来发起、领导和支持大学内外的跨学科研究项目[11]。

2.2 发展模式

ASU 图书馆GIS 服务的发展是从提供各类地理信息资源开始，逐渐扩展到地理馆藏数字化建设项目，提供空间、教学支持、研究咨询等多层次服务内容。

2.2.1 资源数字化

地理空间数据格局非常复杂且在不断发展。目前，ASU 图书馆有20 多万张纸质地图、2 万张航空影像、2 800册地图集，以及其他与地图/地理学相关的馆藏文献。近期MGH 开发了一个新工具——3D Explorer 应用程序[12]，允许用户以虚拟、自助模式探索MGH 内部空间及其实体资源。网络信息服务方面，MGH 网站整理了校内外各种地理数字资源，主要包括地理空间数据、地图资料、地理影像资料，并附有说明与使用指南，以方便师生使用。

地理空间数据。MGH 拥有涵盖世界各地的地理空间数据，主要集中在亚利桑那州，包括：亚利桑那州政府开放数据门户网站、AZGeo 数据、LiDAR 雷达数据、ASU 地理空间数据目录、其他数据资源等[13]。前三者都是相关地理数据网站的链接，ASU 图书馆还整合拥有的各类地理空间数据，自建了地理空间数据目录（ASU Geospatial Data Directory），库中包含大量矢量图层、地图、航拍照片等，供ASU 学生、教职工使用。校内网使用学号/工号访问，在校外可以使用VPN 服务进行远程访问。

地图资料。通过MGH，用户可以获得成千上万的地图和相关制图材料，包括地质图、历史地图、不同比例尺与地理区域的数字地形图，另外还可以获取其他制图资料，例如地图集、地球仪与制图相关书籍等[14]。作为寄存图书馆，ASU 图书馆统一存储了美国政府组织制作的地图集。通过美国联邦寄存图书馆计划（FDLP），ASU 图书馆收到的地图馆藏包括：美国地质调查局地形图和地质图、美国森林服务地图、中央情报局地图和联邦空间数据集等。

地理影像资料，MGH 收集了丰富的地理影像资料，包括历史与当代航空影像与卫星遥感影像。这些影像资料主要集中在凤凰城大都会区、亚利桑那州以及更广泛的美国西南部、美国—墨西哥运输地区、墨西哥。MGH 拥有大约2 万张航空影像，包括AZ 交通部高速公路影像、美国农业部AZ 影像镶嵌指数、AZ 土壤保持服务航空影像索引图、美国地质调查局正射影像、凤凰城飞兆航拍、纳瓦霍项目航拍影像、联邦单帧影像及私人公司的航空影像等。这些航空影像均为数字化资料，不仅可以通过索引编号进行检索，还可以通过网络下载用于研究。另外，MGH 还提供免费卫星遥感影像的网页链接，包括ASTER 遥感影像、陆地卫星Landsat 系列、MODIS 卫星、Planet Labs 遥感卫星、Sentinel 卫星数据等。

2.2.2 空间协作化

空间数据处理与分析需依赖软硬件设施才能够开展，其中显示器用来显示图形和属性、系统菜单等，可进行人机交互；数字化仪用来进行图形数字化；绘图仪用于输出图形结果等。这些硬件设施一般价格昂贵，但研究人员对硬件服务需求旺盛。图书馆要满足用户对这些硬件和服务的需求，就应通过空间设施、基础硬件资源配置来提供相应的服务，因此物理空间服务成为图书馆GIS 服务的重要组成部分。MGH 空间由3 个馆员办公区与开放式工作区构成。开放式工作区一侧的地图柜存储着地图、地图集等实体资源，中部空间为协作工作空间放置计算机工作站、会议桌、地图扫描仪、显示屏、打印机、绘图仪等设备，室内空间布局详见图1。

图1 MGH 3D 室内空间模型[15]

MGH 配备完善的软硬件设施，与同楼层的其他部门（如多媒体实验室、研究共享空间、数字科学与分析部门、创客空间等）共同为师生提供以下三类空间服务：①协作工作空间。提供配备有会议桌椅、移动白板、显示屏等设施的特定物理空间，此处是研究人员开展头脑风暴、合作、协商与会议的重要场所。②教学空间。该中心为学习者与专家提供了交流与对话的物理空间，如MGH 可使用同楼层的多媒体实验室提供开放式研讨会与课程教学服务等，多媒体实验室配备有16 台计算机工作站、多媒体教学设备（投影屏幕、音响设备等）。③信息技术空间。除了收藏相关资料、提供图书馆一般服务之外，MGH 还支持系列信息技术工具的使用，主要配备GIS 外部设备，包括输入设备与输出设备。该中心提供1 台大幅面扫描仪，可处理宽度较大的平面地图；1 台大幅面显示屏与1 台中幅面显示屏，用于协作和地理可视化；11 台GIS 计算机工作站，其中6 台计算机工作站可供学生和公众使用，工作站均装有GIS 相关软件，用于GIS 和图像处理工作；1 台打印机和1 台绘图仪。

除了硬件设备，该中心还提供GIS 软件工具的使用及培训服务，制图软件、3D 地理建模软件均在提供之列，详见表2。该中心积极提供主流GIS 软件（如ArcGIS Pro 和Global Mapper）的站点许可证，同时还管理ASU 的ArcGIS Online 企业实例，用户可通过ArcGIS Online 在Web 上创建并发布交互式地图和相关地理信息，并将这些内容共享给他人。此外，MGH 是免费或开源GIS 软件的拥护者，比如Google Earth、QGIS 和JMars。

表2 MGH 提供的GIS 软件工具[16]

2.2.3 服务层次化

ASU图书馆的GIS服务从支持教学与科研两个方面展开：

教学支持服务。一是举办系列研讨会。为了让有兴趣了解地理信息/技术、制图资料和已参与制图项目的师生更快速地掌握GIS 操作流程及相关数据管理的理论、方法、技术和应用，MGH 每个学期都会举办一系列研讨会，把不同学科的研究人员聚集在一起，为其提供学习地理空间技术的机会。这些研讨会都是完全开放的，并且对ASU 大学社区和公众免费，MGH 开展研讨会的情况如表3 所示。另外，ASU 还建立了GIS 邮件组（GIS Listserv）[17]，方便制图或对GIS 有兴趣的研究人员接收研讨会的相关信息。二是嵌入课程服务。针对师生的教学需求，MGH 工作人员将地理馆藏嵌入本校课程教学。例如，从2014年开始至今，中心的工作人员一直参与赫尔贝格艺术设计学院“纸上艺术”（Art on Paper）课程的讲授，并提供图书馆的旧地图副本作为学生艺术创作的素材。三是在线培训。MGH 积极拓展在线培训资源的范围，除提供软件外，师生还可通过Esri 虚拟校园在线培训课程[18]在线免费学习GIS，并学习如何使用Esri 的GIS软件产品。另外，该中心提供其他GIS 在线教程的网页链接：QGIS 教程和技巧、JMARS 视频教程、GeoAcademy、地图和地理空间革命、语言库Leaflet 教程等[19]。

表4 MGH 岗位说明[22]

研究支持服务。为协助研究者开展科研活动，MGH与图书馆内外许多机构的专家合作，提供多层次研究咨询服务，服务内容可总结为以下几类：一是数据服务，协助地理空间数据、影像、地图的获取、转换、管理、购买等服务；二是研究项目咨询服务，确定GIS 需求，为师生的研究项目制图，确定空间数据分析的最佳方法等；三是个性化服务，寻找合作者、GIS 软件与培训咨询、数字化服务、制图服务等。咨询方式包括邮件、电话、交互式聊天、提交服务请求表格[21]或亲自到中心进行面对面咨询等。研究支持服务可以为研究人员提供交流、合作的机会，从而帮助研究者解决研究过程中遇到的难题。

2.3 服务保障

2.3.1 服务人员

MGH 共有3 名专职员工、5 名研究生助理和1 名实习生，其中专职员工负责MGH 的日常工作。MGH 设有5 个岗位，分别是：地理空间服务主管（Director of Maps，Imagery，and Geospatial Services）、地理空间数据分析师（Geospatial Data Analyst）、地图与GIS 专家（Map and GIS Specialist）、GIS 与多媒体研究助理（GIS & Multimedia Research Associate）以及地图与GIS 助手（Map and GIS Assistant）。近年来，MGH 还持续招募实习生与GIS 资源顾问，并邀请其他机构、院系的专家提供预约式专业咨询服务。

2.3.2 合作伙伴

MGH 除了拥有图书馆学科专家与校内其他机构的咨询专家等资源外，还积极与ASU 校内外的合作伙伴跨界举办多元活动，共同提供服务。校内合作伙伴包括：地理科学与城市规划系，地球与空间探索系，历史、哲学与宗教学院，人文研究实验室，赫尔贝格艺术设计学院等。另外，MGH 还与当地各种文化机构合作，如亚利桑那历史学会、亚利桑那地理信息委员会、坦佩市历史博物馆等。在合作内容方面，MGH 与地理科学与城市规划系、赫尔贝格艺术设计学院、地球与空间探索系、ASU 新空间中心、ASU 全球发现和保护科学中心等合作举办研讨会；邀请美国宇航局、沙漠植物园等合作举办“GIS 日”活动；参与赫尔贝格艺术设计学院“纸上艺术”课程的讲授，为学生提供课程素材，并承办创意地图展览，2021年的展览主题为“搜索和发现”[23]；与该校人文研究所、空间分析研究中心、亚利桑那地理信息委员会、大峡谷信托基金等合作举办美国科罗拉多大峡谷地图比赛。MGH 的GIS 服务是较为成功的跨界合作模式，为跨学科学术研究提供了有力支持。

2.3.3 数字资源门户

为了支持师生的研究与教学活动，ASU 图书馆建立了地理数字资源门户——ASU GeoData[24]，向用户提供地理数字资源的动态导航。该门户全面收集该校多种形式的地理数字资源，主要包括矢量图层、地图、影像资料等。ASU GeoData 按专题类别组织GIS 数据集，用户可以按数据类型、数据生产机构、要素类别、时间、标签等检索[25]。另外，为了提高检索效率，该门户还提供地图资料、影像资料、地理空间数据的空间索引文件。除了共享MGH 管理的空间数据、地图与影像资源等地理信息资源，ASU GeoData 还提供其他组织的地理空间数据站点的链接，主要包括两大类网站：①ASU 研究数据网站，如ASU Research Data Repository、ASU Knowledge Exchange for Resilience、tDAR等；②亚利桑那州政府、机构和组织管理的开放地理空间数据网站，如AZ Geo、Arizona Water Resources、Data Valley Metro Open Data、Gilbert、City of Phoenix Open Data 等。

2.3.4 服务推广

ASU 图书馆通过社交媒体网站Facebook、Twitter、YouTube、Instagram 等跨平台开展服务宣传推广，还会在这些媒体平台上推出GIS 服务相关活动。另外，MGH 还单独建立有Facebook、Eventbrite、YouTube 平台账号，用户可在这些平台找到GIS 服务动态、相关活动与研讨会预告以及其他GIS 服务相关信息。其中，系列研讨会和其他活动信息大部分都是在在线活动策划服务平台Eventbrite上发布，感兴趣者可访问网站免费注册并参与这些活动。

3 发展特征与启示

3.1 审视自身服务，发现用户需求

ASU 等国外大学图书馆在引进GIS 相关服务时，大多会经过三个不同的阶段：首先是觉察到GIS 已在各个领域得到广泛应用，接下来才了解到GIS 服务为图书馆用户群带来的各种潜在益处，最后是图书馆积极引进GIS 技术并规划相关服务措施。我们应该清楚，并不是所有大学图书馆都需要开展GIS 服务。在开展服务之前，图书馆应该首先进行需求评估和资源环境扫描，通过与学生、一线教师沟通，掌握校园用户切实的地理信息需求，图书馆本身也需具备开展服务所需的地理信息资源和软硬件设施。

3.2 评估自身实力，确定服务层次

在ARL“地理信息系统素养计划”（GIS Literacy Project）的帮助下，ASU 图书馆在依托该馆地图馆藏开发了GIS 服务，并分阶段、分层次地开展。具体到国内大学图书馆应如何开展GIS 服务，目前还没有一个统一的实践指南或标准化流程。大学图书馆可以把工作重心放在基础服务的提供上，例如查找空间数据、提供GIS 软硬件、虚拟远程用户培训、帮助用户将数据导入系统等；也可以把焦点放在更加专业化、更高级的GIS 服务提供上，例如数据提取、地理配准、数字制图、空间分析等。各大学图书馆应根据所在学校的学科发展重点及对自身机构文化的理解，在衡量自身特色、任务与能力的前提下，厘清自身在提供地理信息资源上的定位，由简单到复杂逐步提升GIS 服务层次。

3.3 注重跨学科合作，促进多领域协作

大学图书馆要开展GIS 服务，人员素养和技术支持是必须考虑的因素。ASU 图书馆成立了专门负责地理信息服务的独立部门——地图与地理空间中心，配备有多学科背景的专职馆员并辅之以研究生助理、ASU 校内外合作伙伴共同提供GIS 服务，为GIS 服务的发展奠定了坚实基础。由于我国大学图书馆通常不会设立独立的地图图书馆或地理信息资源中心，因此很难期望有专门的人员来支持GIS服务。如今，多领域协作已成为数字人文研究的基本方式，我国大学图书馆应借鉴ASU 图书馆树立跨学科合作的理念，最好能与校内相关教学或研究单位合作，这一方面可以获得技术上的专业建议及保障，另一方面可以更贴近地理信息使用者，了解其服务需求。例如各大学地理与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所、资源与环境科学学院的地理信息与地图科学系、地理信息系统重点实验室等都可作为图书馆的合作对象。另外，大学图书馆要勇于打破和当地各种文化机构之间的物理障碍，如各地博物馆、档案馆、地理学会、历史学会等，在地理信息保存和数字化方面寻求合作。

3.4 搭建数字资源门户，促进长期保存与开放获取

数字资源是开展数字人文研究的基础，资源数字化也是数字人文实践的重要环节。近年来在数字学术环境下，地理信息数字化管理正逐步获得大学图书馆的重视。借助ESRI公司的ArcGIS Hub，ASU 图书馆搭建了该校的地理信息资源门户ASU GeoData，更好地实现了对地理信息的管理。在功能上，该门户不仅具有长期保存的功能，还便于大学社区的机构与个人搜索和下载各种数据格式的地理空间数据集或已经过滤的子集，以最大程度地满足其需求。国内大学图书馆在开展地理信息服务过程中，也可以考虑使用ArcGIS Hub 搭建本校的地理信息资源门户，对拥有的各类地理信息或数字化制图项目成果等进行存储、归档和长期保存。

4 结语

在新环境下，全球图书馆界正在形成三个共识即全媒体服务、全素养服务和全周期服务[26]。作为图书馆一项重要的数据服务，地理信息服务亦是如此，也应提供全素养服务、全媒体服务和全周期服务。首先，全素养服务。作为基础性、战略性信息资源，地理信息涉及各个学科领域，包括社会发展、经济建设、国防建设、生态治理等领域，当前各行业对地理信息的需求在不断增长，因此，提供GIS 服务是大学图书馆发展的必然趋势。大学图书馆不仅要满足读者阅读的需求，还要根据各学科师生对地理信息（地理空间素养）的需求提供各种不同形式的服务。大学图书馆一直处于转型与发展中，已经集聚了一群掌握了先进技能的跨学科工作人员，他们的专业知识与技能在开展GIS 服务的浪潮中也有用武之地。其次，全媒体服务。在全媒体时代，地理信息资源的载体多种多样，我们应超越纸质地图、地图集等传统载体形式，把重心放在内容上。图书馆对地理信息资源的管理与服务方式也要相应改变，建立在全媒体管理体系之上。最后，全周期服务。大学图书馆不仅要在提供地理信息的浏览与检索、参考咨询、GIS 培训与制图服务等方面承担重要职能，而且要设法嵌入科研生命周期，也就是说，要开展贯穿用户整个科研过程的服务。

（来稿时间：2023年4月）