关于数字地球与数字图书馆的思考

【 标 题】关于数字地球与数字图书馆的思考
【文章日期】2001－12－13
【 作 者】陈蜀园/蒋银娣
【作者简介】陈蜀园，蒋银娣，河南大学环境与规划学院　开封　475001
　　陈蜀园，女，1965年生，河南大学环境与规划学院图书馆馆员。
　　蒋银娣，女，1960年生，河南大学环境与规划学院图书馆助理馆员。
【内容提要】本文阐述了数字地球与数字图书馆的辨证关系，提出尝试建设数字地球图书馆的建议，并就建设数字地球图书馆的必要性、可能性和重大意义加以论述。
【摘 要 题】专题探讨
【关 键 词】数字地球/数字图书馆/数字地球图书馆
【 正 文】
　　　　　　1　数字地球的含义
　　1998年1月31日，美国副总统戈尔在《数字地球—认识21 世纪我们这颗星球》的报告中首次提出了数字地球的概念，掀起了继1992年信息高速公路之后的人类又一大壮举，即建设“数字地球”的空间信息革命。所谓数字地球可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。其核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动的诸方面的问题，最大限度地利用资源，并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们想要了解的有关地球的信息。其特点是嵌入海量地理数据，实现对地球的多分辩率、三维描述，具有空间性、数字性和整体性，实际上数字地球就是虚拟地球。数字地球的关键技术是遥感技术、地理信息系统、计算机技术、网络技术和多维虚拟现实技术等。它包括三个重要的组成部分：信息的获取、信息的处理、信息的应用。
　　数字地球是当今世界经济和信息技术发展的客观进程，是在现代高科技条件下信息全球化、国际化的历史必然。一个国家在制订发展战略时如果忽视了数字地球战略，就会丧失抓住国际经济一体化所带来的历史性机遇，而且也会使国家经济安全面临严峻的挑战。因此，拥有数字地球就等于占领了知识经济社会的一个重要战略制高点。
　　　　　　2　数字图书馆的概念
　　数字图书馆的概念是组织数字化信息及其技术进入图书馆并提供有效服务，几乎图书馆的所有载体信息均能以数字化的形式获取，读者通过网络组织访问外界数字图书馆和文献信息数据库系统。也就是说，数字图书馆是超大规模的、可以跨库检索的海量数字化信息资源库。它的特点是“收藏数字化、操作电脑化、传递网络化、3信息存贮自由化、资源共享化和结构连接化”。数字图书馆建设同样也需要高新技术做支撑，包括：数字化技术、检索技术、存储技术、协同技术与交互技术、远程教育、搜索引擎及导航技术、安全与版权研究技术及数字图书馆信息管理系统等等。数字图书馆的构成主要有三大部分：数据库管理服务系统、图书馆网络通讯系统、数字化的信息资源。
　　数字图书馆以网络技术和现代计算机技术为基础，向读者提供比传统图书馆更为广泛、更为方便的服务，给处于困境中的图书馆事业带来了光明的前景，图书馆的各种职能将得到更充分的发挥。因此，数字图书馆将成为知识经济社会必不可少的信息保障体系，它的建设已成为当前评价一个国家信息基础水平的重要标志。
　　　　　　3　数字地球与数字图书馆的关系
　　数字地球是一个地球信息模型，庞大的信息源是构成数字地球的关键，它和数字图书馆一样，都以数字化手段来开发信息资源，都具有大规模、高投入、跨学科、全球共享等特点，都是以信息高速公路为基础、以高新技术为依托、以服务社会为目的。因此，数字地球和数字图书馆同是信息高速公路的重要节点和信息服务业的重要组成部分。
　　然而二者又有所不同。人类在经济、社会和生活中所接触和利用的信息，有80％与地理空间信息有关，它是信息高速公路“货物”的重要来源。在数字地球中，各种社会、经济、文化等复杂信息以地球空间信息进行定位和组织，地球空间信息是其它信息的载体。因此，以数字形式处理一切与空间位置相关的空间数据和与此相关的所有的文本数据为特征的数字地球则是未来信息资源的主体核心。正是由于数字地球在信息服务业中的核心地位，使得数字地球与数字图书馆存在着引导与辅助的关系。
　　　　3.1　数字地球作为一个高层次、整体性和和指导性的战略，引导地球科学及包括数字图书馆在内的信息服务业的发展
　　数字地球战略的提出，主要是出于国家目标和全球战略的需要，它不是一个孤立的项目，而是一项整体的、导向性的战略目标。在中国跨世纪的发展中，实现经济和社会的可持续发展、保持和平安定的国际环境、发展科学技术的自主创新能力，是三项重大战略目标。数字地球的提出给我们提供了一个从国家的层次整合经济、社会可持续发展和国家安全的地球信息获取、处理、分析和共享及发展地球科学、信息科学技术及其相关产业的机遇。它将从更高的层次，从系统论和一体化的角度来集成和应用已有和正在发展的理论、技术、数据和能力，从而更广泛、更深入、更有效、更经济地为实现国家的战略目标提供服务。因此，数字图书馆作为信息服务业中的重要机构，　决不能忽视对占人类信息80％的地球空间信息的开发，数字图书馆发展目标的制定有必要在数字地球战略指导下进行，否则忽略了数字地球战略的数字图书馆战略将是不完善的目标。

　　　　3.2　数字图书馆作为网上信息资源新的管理模式， 是数字地球战略得以顺利实施的信息基础设施
　　数字地球的核心是数据。国家信息基础设施是国家空间数据设施的基础，而国家空间数据基础设施又是数字地球的基础，因此发展数字地球必须首先发展国家的信息基础设施和国家的空间数据基础设施，作为国家信息基础设施的重要组成部分，数字图书馆在数字地球的实施过程中起着重要的支持作用。美国数字地球的数据领域基本分为3 个层次：美国国家航天局直接领导的国家级数据中心群、盈利性数据公司或商业公司、以各部数据中心和大学数字图书馆为主的数据中心群，他们很明确地提出把数字图书馆作为一个重要的层次来建设。我国也把数字图书馆置于同等重要的位置，“十五”期间，我国数字地球的核心工作是在建成我国国家级的、多功能的、分工协作的数据中心群的基础上，协调各个级别的数字图书馆和商业化运作的数据中心，这是国家信息基础工程建设的重要组成部分。
　　另外，数字地球市场的发展速度和规模直接取决于数据和信息应用技术的普及程度，我国数字地球市场之所以没有形成，就因为目前我国数据和信息技术应用仅处于起步阶段。因此，为了促进数字地球市场的形成，必须加强数据和信息技术应用的培训和教育。兼信息与教育职能为一体的数字图书馆有义务也有能力为促进数字地球市场的发展而做出贡献。从某种意义上讲，数字图书馆也是数字地球的重要组成部分。
　　　　　　4　建设数字地球图书馆的必要性和可能性
　　　　4.1　必要性
　　数字地球是实体地球的虚拟对照物，但这个对照物决不仅是“实体地球地理表层的复制，而是对以地理表层为基础的社会和自然活动的全面复制和拓展。其区域上具有全球性，内容上应该是以空间数据为依托的兼具人类活动之自然、社会、政治、经济、文化等一切方面的信息技术支持的网络活动，因而，数字地球不仅是空间信息技术及地球科学领域发展的问题，它需要多领域、多学科的内容来丰富和充实。由于空间数据资源管理的特殊性，在国家信息中心及各省市信息中心或信息港的基础上，需要建立专门的机构负责空间数据的管理与分发。而以拥有并高效开发丰富的信息资源而著称的数字图书馆恰恰能为满足数字地球的多领域、跨学科合作而提供可能。因此，建议尝试把数字地球和数字图书馆结合起来，建设成为一种前瞻性和超前性的信息基础设施，即数字地球图书馆，这样既丰富了数字地球的内涵和外延，又充分发挥了数字图书馆的各种职能。
　　　　4.2　可能性
　　建设数字地球图书馆不仅是必要的和迫切的，而且是可能的。数字地球空间数据的采集与处理，由国家专门机构来负责，数字地球图书馆可以负责空间及其他数据的存储、管理、传输、共享活动。数字地球图书馆的建立必须是一种政府行为，需要社会各界的共同努力。我国政府十分重视信息产业的发展，“国家攻关计划”、“863 计划”等科技发展计划的实施以及国家加大对自然科学基金和数字图书馆的投入，为建设中国数字地球图书馆提供了宏观政策上的支持。在技术基础、数据建设和人才储备等方面，数字地球与数字图书馆同中有异，但二者的有机结合便会互通有无，优势互补。
　　（1）在技术方面，信息技术界、空间技术界、 地球科学界与信息服务界的协作努力，已经具备了为建立数字地球图书馆所需要的各种技术、数据和能力，包括各类标准、规范等；
　　（2）在数据方面，已初具规模。国家有关单位在20年间积累了大量建立中国数字地球所需的原始数字化数据和相应资料，数字化图书馆所拥有的丰富的数字化信息为地球空间数据加载社会、经济、人口等各方面的信息提供了坚实的基础。
　　（3）在人才储备方面， 目前我国地学界有一批经验丰富的科学家，他们经过长期的知识积累从而拥有较强的地学信息综合分析能力，他们将有可能成为数字地球图书馆中的信息咨询专家。在图书馆界一批既具有图书情报领域的专业知识，又能熟练应用计算机和网络技能的数字图书馆员已成长起来。数字地球图书馆由这些专业的技术人才驾驭，如虎添翼，他们在对地球信息和其他信息资源的深层开发利用方面所发挥的作用将不可估量。
　　　　　　5　建设数字地球图书馆的意义
　　　　5.1　建设数字地球图书馆是实施可持续发展战略的重要手段
　　随着世界人口急剧增加，资源大量消耗，生态环境逐渐恶化，与经济快速发展相伴生的环境、资源、人口问题成为世界关注的焦点。1987年联合国提出了“既要当代发展，又不危及子孙后代发展要求”的可持续发展思想，数字地球图书馆为我们研究这一问题提供了非常有利的条件。在数字地球图书馆中利用现代信息技术手段，以系统的整体的观点，将空间数据和其它专业数据进行综合分析，其应用将扩展到与空间分布有关的诸多方面，如：对全球气候变化、海平面变化、荒漠化、生态与环境变化、土地利用变化的监测；发展精细农业，加强水资源的监测和保护，加强自然灾害主要是洪涝灾害的预测、监测和防御；培养和树立全球公民的环保意识和可持续发展理念等，数字地球图书馆在这些方面都可以发挥巨大的作用。

　　　　5.2　是实现跨越式发展目标的有效途径
　　科学、经济和社会的发展具有高度的非线性。跨越式发展方式不仅是可能的，而且是一个国家迅速成为世界强国的必由之路。作为21世纪的支柱产业，信息产业将在国民经济中占有重大比重。我国与发达国家之间的差距，关键在于信息化水平低，作为信息高速公路的重要节点，数字地球图书馆在提高我国信息化水平方面将发挥巨大的作用。数字地球与数字图书馆有效结合的最方便之处在于能够在空间数据框架的基础上，加载我国的经济、社会和人口统计等各方面的信息。丰富的数据加上高效的组织、开发手段，使我们有可能通过信息化降低能源、原材料消耗，减少国民经济中惊人的人力、财力、物力浪费，使我国经济与国际经济迅速接轨，为我国科学技术创新、国防事业的发展提供坚实可靠的信息保障系统和信息流通环境。因此，数字地球图书馆是我国增强国力、实现跨越式发展目标的有效途径。
　　　　5.3　是促进图书馆学创新的主要驱动力之一
　　数字地球图书馆的建设并不是一蹴而就的，它的建设涉及到信息科学、空间科学、环境科学、地球科学、图书馆学等多学科的合作，从而要求各学科科学家们不断地去深入探索、研究。因而，数字地球图书馆为图书馆事业的创新发展提供了一个很好的机遇。先进的通信技术使得异地查询、资源共享成为可能，而我国数字图书馆的建设中，资金不足、技术力量薄弱，为了避免人力、物力、财力的巨大浪费，我国没有必要也没有条件去重复建设内容覆盖的数字图书馆。各地应该根据自己的优势，建设有特色的数字图书馆，避免重复建设，因此，图书馆的发展方向应该是“抛弃小而全的格局，走大而专的专业化文献信息分式道路”。一方面，具有高价值、标准的特色文献资源是建设数字图书馆最重要的内容之一。另一方面，数字图书馆的建设也需要走共同协作的路线，依靠政府和社会各界的广泛支持，确保数字图书馆建设的顺利实施。数字地球图书馆正是按照这种分工协作、开发特藏的思路所建立的一种多学科合作、以开发地球信息资源为主的特色数字图书馆。在建设数字地球图书馆的过程中，需要研究的与数字图书馆问题有关的课题也很多，这为图书馆学的发展提供了一次机遇和挑战。数字地球图书馆的建设在丰富和扩大数字地球的内涵和外延的同时，也将会极大地促进图书馆学的创新发展。
【参考文献】
　　1　蔡曙光.数字化：图书馆事业发展的机遇和挑战. 中国社会科学院研究生院学报，2000，（5）
　　2　张伟云.中国数字图书馆：一个并不轻松的选择. 国家图书馆学刊，2000，（2）
　　3　吴新年.数字图书馆技术之进展.图书与情报，2000，（2）
　　4　李培，魏闻潇.中外数字图书馆之比较研究.津图学刊，2000，（3）
　　5　李玉安.电子图书馆、数字图书馆研究与实践述评. 中国图书馆学报，1999，（6）
　　6　郑巧英，杨宗英.数字图书馆原型体系结构初探.情报学报 1999，（6）
　　6　张锦.数字图书馆界定评述.情报科学，2000.（2）
　　7，8　徐冠华，孙枢.迎接“数字地球”的挑战.遥感学报，1999，（2）
　　9　李德仁，李清泉.地球空间信息学与数字地球.地球科学进展，1999，（6）
　　10　中国科学院地学部.关于“中国数字地球”发展战略的建议.地球科学进展，1999，（3）
　　11　刘闯，孙九林. 论全球化背景下我国“数字地球”发展战略的机遇.地理科学进展，2000，（3）