朱純琳

（南京圖書館　江蘇　南京　210002）

地理信息系統(tǒng)在公共圖書館的應(yīng)用研究*

朱純琳

（南京圖書館江蘇南京210002）

地理信息系統(tǒng)已經(jīng)被用于研究圖書館服務(wù)領(lǐng)域，如規(guī)劃圖書館服務(wù)，管理圖書館信息服務(wù)，幫助讀者查找圖書館及其數(shù)字化服務(wù)。移動搜索法技術(shù)用來研究定制的應(yīng)用工具及公共圖書館設(shè)施的地理信息系統(tǒng)軟件包開發(fā)。地理信息系統(tǒng)可以在公共圖書館的數(shù)字化服務(wù)和個性化服務(wù)方面得到廣泛的應(yīng)用，有助于為沒有獲得相關(guān)技術(shù)的人群提供一系列的數(shù)字化服務(wù)。

地理信息系統(tǒng)移動搜索法公共圖書館

在2011年歐洲大會上，圖書館在數(shù)字化轉(zhuǎn)變中的作用得到了廣泛關(guān)注，威爾士圖書館指出，通過提高數(shù)字參與水平，圖書館使用策略來發(fā)揮其潛在的數(shù)字服務(wù)，可以幫助政府實現(xiàn)數(shù)字化目標(biāo)［1］。圖書館在填補信息與通訊技術(shù)交流的空白方面具有挖掘潛力。本研究通過網(wǎng)絡(luò)無障礙模型的研究，旨在說明地理信息系統(tǒng)（Geographical Information Systems，簡稱GIS）能夠用于研究公共圖書館中數(shù)字資源與人口需求之間的變化，而公共圖書館提供的免費上網(wǎng)及培訓(xùn)支持為個人提供了體驗這種技術(shù)優(yōu)勢的機會。隨著地理信息系統(tǒng)在科研中的廣泛應(yīng)用， 越來越多的圖書館研究人員嘗試把其作為研究的輔助工具。地理信息系統(tǒng)可以在圖書館中作為調(diào)查空間局限性的方法被使用，如調(diào)查圖書館提供服務(wù)中距離因素的作用。

1　應(yīng)用內(nèi)容

1.1利用地理信息系統(tǒng)查找圖書館及其數(shù)字化服務(wù)

近年來，以計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和地圖的可視化以及空間分析為基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)技術(shù)在全球得到了空前的發(fā)展。因其較強的技術(shù)優(yōu)勢，國內(nèi)外圖書館將能否提供地理信息管理和服務(wù)視為衡量發(fā)展前景好壞的一個重要標(biāo)志。因此，地理信息系統(tǒng)將作為國內(nèi)外圖書館整體服務(wù)計劃中必不可少的有機組成部分。由于地理信息系統(tǒng)對于政府信息管理具有一定的優(yōu)越性，人們看到了其廣泛的應(yīng)用前景， 尤其是它在圖書館運作中存在的潛力。在地理信息系統(tǒng)眾多的應(yīng)用前景中，公共圖書館提供的基于地理信息系統(tǒng)的數(shù)字化服務(wù)倍受人們的青睞。2010年，英國威爾士政府在320家公共圖書館中安排了2 600臺電腦用于公眾免費上網(wǎng)［2］。同時，公共圖書館提供了一系列數(shù)字化文獻(xiàn)設(shè)施服務(wù)的規(guī)定，包括個人訪問圖書館公共電腦的數(shù)字化文獻(xiàn)，使用ICT（Information and Communication Technology，信息和通訊技術(shù)）設(shè)施提供免費技術(shù)支持，自由訪問互聯(lián)網(wǎng)和計算機設(shè)施以及筆記本電腦的無線接入，一些公共圖書館還提供方便殘疾人使用的信息通訊技術(shù)。一方面，通過使用地理信息系統(tǒng)，公共圖書館將搜集到的信息用數(shù)字化的方式組織起來，為讀者提供查閱和檢索，極大地方便了人們的閱讀及圖書館自身的信息管理。另一方面，地理信息系統(tǒng)的使用也在查找圖書館位置上發(fā)揮了很大的作用。有研究表明，網(wǎng)絡(luò)模型可以提高通過地理信息系統(tǒng)尋找到圖書館的精密度，這種方法是用潛在的路線和傳播時間計算地理可達(dá)性來取代單純測量直線的距離的方法［3］，從而實現(xiàn)圖書館的定位。大多數(shù)商業(yè)地理信息系統(tǒng)軟件都包含網(wǎng)絡(luò)功能，因此，公眾可以通過詳細(xì)的道路和公共交通地理信息數(shù)據(jù)，更容易地獲得出發(fā)地和目的地的位置。然而，目前很少有調(diào)查探索和使用這種網(wǎng)絡(luò)模型方法研究、訪問處于不同地理位置的各種類型圖書館及其數(shù)字服務(wù)。本研究將試圖探討利用具有空間可訪問性的地理信息系統(tǒng)，來提供查找圖書館及其數(shù)字化文獻(xiàn)信息資源和設(shè)施的服務(wù)。

1.2利用地理信息系統(tǒng)規(guī)劃圖書館服務(wù)

在圖書館建設(shè)的規(guī)劃過程中，使用地理信息系統(tǒng)的好處之一是可以制作地圖，用以可視化服務(wù)，或者方便當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)重新配置服務(wù)區(qū)。影響公共圖書館的建設(shè)位置的因素有很多，其中最重要的一個因素就是距離。使用地理信息系統(tǒng)可以綜合讀者的不同需求，并在滿足讀者需求的前提下選出圖書館到讀者需求點之間最短的平均距離［4］，從而在一定范圍內(nèi)確定公共圖書館的選址。一座豪華壯觀的圖書館，即便館藏資源豐富，如果建立在偏遠(yuǎn)的城市非中心區(qū)，讀者的閱讀雖然不會受到周邊環(huán)境的影響，但其每次到館都舟車勞頓，那么圖書館奉行的定律之一“節(jié)約讀者的時間”也就失去了意義［5］。從這點也可以看出地理信息系統(tǒng)在圖書館建設(shè)選址方面的重要性。另外，地理信息系統(tǒng)還可以提供許多個人和家庭使用社會服務(wù)方面的數(shù)據(jù)，如借款人的居住地址、郵政編碼等，這些也有助于研究圖書館辦證讀者分布空間模式，從而使圖書館設(shè)施規(guī)劃更合理。有研究表明，透過地理信息系統(tǒng)，可以探究圖書館與不同人群的需求方面的情況，如人口總數(shù)或各個文化階層人口總計［6］。Cole研究團隊利用重力模型，通過計算具有圖書館屬性的設(shè)施和采用距離衰減參數(shù)，將測量的距離設(shè)置為可用數(shù)據(jù)最小普查區(qū)的中心（例如，某區(qū)域有1 981個人口基數(shù)）和最大距離半徑在約2公里的范圍。將這些測量結(jié)果進(jìn)行總結(jié)就可以發(fā)現(xiàn)，所有圖書館都可以用它來比較不同地方人口的分布規(guī)劃，以及發(fā)現(xiàn)它在更換和關(guān)閉生產(chǎn)設(shè)施中的潛在影響［7］。最近，Cole研究團隊使用這些數(shù)據(jù)源和有關(guān)道路網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)數(shù)據(jù)檢查發(fā)現(xiàn)，如果距離衰減效應(yīng)對于圖書館用戶和他們的特點（如讀者的性別、年齡、民族和家庭）是可以復(fù)制的話，那么，使用地理信息系統(tǒng)同樣可以輔助分析中小學(xué)生的衛(wèi)生保健。正如Park所說，知道家的位置和圖書館用戶的特點以及訪問圖書館的原因，可以幫助規(guī)劃者和決策者決定在哪里可以找到一個新的圖書館，它可以提供什么服務(wù)項目，以及圖書館的開放時間是如何規(guī)定的［8］。地理信息系統(tǒng)有這方面的潛力，尤其是圖書館用戶日常出行活動的數(shù)據(jù)，可以用來了解人們?nèi)绾卧诙嗄康牡芈眯兄性L問圖書館服務(wù)，這些數(shù)據(jù)能夠預(yù)估人們在旅行中訪問圖書館所用時間的相對重要性。然而，目前地理信息系統(tǒng)中時間和空間庫使用模式的研究仍處于起步階段，還需要進(jìn)一步研究來檢驗。

1.3利用地理信息系統(tǒng)管理圖書館信息服務(wù)

眾所周知，隨著信息社會的發(fā)展，圖書館的內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜，信息資源的分布更是縱橫交錯。更重要的是，圖書館是一個信息不斷變化的動態(tài)系統(tǒng)，所以對于讀者來說，信息檢索和文獻(xiàn)獲取的效率是最重要的。作為信息資源收藏的實體，圖書館各樓層、各部門的結(jié)構(gòu)也不盡相同，而館內(nèi)收藏的紛繁復(fù)雜的信息資源也各有其特性。由于圖書館資源的動態(tài)特性，圖書館每一次的資源調(diào)度都會導(dǎo)致信息管理和資源獲取的不便利。然而，使用地理信息系統(tǒng)的圖書館空間信息管理系統(tǒng)，可以很好地實現(xiàn)所有與空間位置有關(guān)的信息資源和設(shè)施的信息管理。對于讀者和管理者而言，也能很好地達(dá)到可視化的效果和服務(wù)。另外，地理信息系統(tǒng)的使用還可以幫助讀者進(jìn)行信息資料的空間位置查詢，并提供定位信息或者導(dǎo)航信息。不僅如此，讀者在用戶界面就可以檢索到有效的信息資源。隨著出版信息數(shù)量的劇增以及信息技術(shù)的發(fā)展，在圖書館的信息管理中引入地理信息系統(tǒng)技術(shù)，將極大地提高圖書館信息管理的效率，也將極大地改善讀者檢索信息以及閱讀的現(xiàn)狀。

2　關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1兩步移動搜索法在圖書館數(shù)字服務(wù)中的應(yīng)用原理

早期的移動搜索法是一種擴展的引力模型輔助措施，能夠彌補許多傳統(tǒng)措施的不足。但是，早期的移動搜索法考慮了供給與需求可以跨越行政邊界的潛在相互作用，但又假設(shè)了搜索域內(nèi)的服務(wù)對域內(nèi)所有需求者是可用的。對于圖書館服務(wù)來說，很可能搜索域內(nèi)的圖書館和讀者的距離超過了讀者方便到達(dá)圖書館的極限距離；另外，搜索區(qū)域內(nèi)的圖書館可能并不完全服務(wù)于它所在區(qū)域的讀者，也可能向鄰近區(qū)域的讀者服務(wù)。為了克服上述方法的缺點，兩步移動搜索法被提出來。

以兩步移動搜索法應(yīng)用于圖書館數(shù)字服務(wù)為例，第一步，以圖書館位置為中心，以讀者來源位置（如在30分鐘內(nèi)可到達(dá)圖書館的區(qū)域）為半徑，建立搜索域；計算搜索域內(nèi)的圖書館的服務(wù)流量（如圖書數(shù)量，電腦終端機，圖書館工作人員）和預(yù)計讀者數(shù)量的比例。第二步，以讀者位置（普查單元的中心）為中心，以讀者出行的極限距離（如在30分鐘內(nèi)可到達(dá)圖書館）為半徑，建立搜索域。在搜索域內(nèi)，計算讀者總數(shù)以及其可使用的圖書館服務(wù)流量的比例。采用兩步移動搜索法的方式，最終可以實現(xiàn)圖書館的服務(wù)性和讀者的可選擇性之間的平衡，克服了早期的移動搜索法的缺點，使圖書館服務(wù)的可達(dá)性更高。

2.2兩步移動搜索法在圖書館數(shù)字服務(wù)中的應(yīng)用方法

對威爾士所有公共圖書館的分析（見圖1），說明了移動搜索法工具在一個地方區(qū)域的應(yīng)用。一種增強的兩步移動搜索法分析被應(yīng)用于人口輸出區(qū)（OA）的加權(quán)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫供應(yīng)點，包括相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)，如一周某幾天圖書館的開放時間等。在未來，這些方法可能被用于研究有關(guān)圖書館的一些問題，如分析那些只在周末或者晚上開放的圖書館。目前，圖書館在整合數(shù)字服務(wù)方面的數(shù)據(jù)分析一直沒有整理出來。如果這些數(shù)據(jù)可用，那些其他類型圖書館的屬性則可以很容易地被納入分析。需求參數(shù)也可以在這些模型中被采用，如讀者的年齡、職業(yè)、教育程度、收入水平等可能影響數(shù)字服務(wù)的因素。隨著越來越多讀者開始使用圖書館的數(shù)據(jù)，可以考慮對特定的讀者人群進(jìn)行調(diào)查，使其發(fā)現(xiàn)圖書館服務(wù)的優(yōu)越性，這樣讀者也會更多地依賴圖書館服務(wù)。這些模型已經(jīng)在使用Visual Studio 2010和使用ArcGISTM10軟件包開發(fā)兩步移動搜索法工具中實現(xiàn)。

圖1　威爾士公共圖書館位置分布（2011 年）

2.3兩步移動搜索法在圖書館數(shù)字服務(wù)中的應(yīng)用結(jié)果

Cardiff大學(xué)是以地理位置為依據(jù)而進(jìn)行的讀者普查（人口加權(quán)中心見圖2）。雖然研究者已經(jīng)編寫了能夠允許他們計算的附加程序，但是移動搜索法目前仍然沒有被納入到商用地理信息系統(tǒng)。為了更好地闡明移動搜索法，使公共圖書館的服務(wù)范圍惠及到絕大多數(shù)人，在本研究中，一種預(yù)定的VB.NET/ArcObjects應(yīng)用程序已經(jīng)在ArcGISTM中被制作出來。這種程序提供了一種便捷的用戶操作界面，它可以在兩步移動搜索法中使用，將輸入的參數(shù)以及輸出的儲存位置具體化。VB.NET/ArcObjects應(yīng)用程序的使用證明，用戶無需專業(yè)知識也可以進(jìn)行所有必要的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析。

圖2　Cardiff地區(qū)公共圖書館以及相鄰的管理部門

本研究以Cardiff地區(qū)公共圖書館為例來分析：在整個城市中每個輸出的圖書館地址在兩步移動搜索法的得分是變化的（見圖3）。在這個過程中，總讀者數(shù)被用作需求參數(shù)，地形調(diào)查的ITN（Independent Television News）數(shù)據(jù)設(shè)置用來計算讀者與公共圖書館的距離，而供應(yīng)參數(shù)則是公共圖書館的實際位置。Cole設(shè)定的2km在這里被假定為讀者到達(dá)距離最遠(yuǎn)的圖書館的臨界值。在用戶界面對話框中，通過選擇不同的時間域值，可以直接改變距離參數(shù)。這樣可以變化的參數(shù)設(shè)置展示了該應(yīng)用程序可以很好地應(yīng)用于不同的分析當(dāng)中。基于VB.NET/ArcObjects應(yīng)用程序的兩步移動搜索法實現(xiàn)了Cardiff地區(qū)公共圖書館的服務(wù)性和讀者的可選擇性之間的平衡，提高了Cardiff地區(qū)公共圖書館服務(wù)的可達(dá)性。

圖3　Cardiff地區(qū)公共圖書館的兩步移動搜索法分?jǐn)?shù)的變化

3　地理信息系統(tǒng)在公共圖書館服務(wù)多樣性方面的應(yīng)用

3.1在數(shù)字化服務(wù)方面

對于公共圖書館的數(shù)字化服務(wù)來說，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用是多方面的。從圖書館的管理角度而言，圖書館在日常的數(shù)字化維護和管理上使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)可以提高管理效率，從而提供更好的數(shù)字化服務(wù)。利用地理信息系統(tǒng)可視化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特點，在圖書館建設(shè)中引入地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可以使圖書館實現(xiàn)可視化環(huán)境下的信息管理、信息查詢與定位分析，為讀者及圖書館工作人員提供明確的信息地理位置和空間分布狀況及其規(guī)律，從不同層次、不同角度全方位地揭示圖書館的信息。而從讀者的角度而言，其可直接在空間數(shù)據(jù)庫或?qū)傩詭熘袡z索、查詢所需的有關(guān)信息，如圖書資料、館舍情況、部門設(shè)置等信息；也可進(jìn)行空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的雙向查詢，如根據(jù)圖書資料的相關(guān)信息查詢對應(yīng)的樓層、科室及書架等具體的地理位置，還可在平面圖上點擊感興趣的區(qū)域進(jìn)行圖書資料的漫游查詢，以獲得圖書資料的相關(guān)信息。

3.2在個性化服務(wù)方面

當(dāng)前圖書館數(shù)字化服務(wù)的水平可以從當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、廣泛的就業(yè)機會、公司啟動、技能水平等各個層面進(jìn)行評估。但是公共圖書館的個性化服務(wù)還要從能夠服務(wù)于潛在讀者的不同需求方面去進(jìn)行發(fā)展。這其中，圖書館地理上的可訪問性就是很重要的一個因素。Palmer強調(diào)交通工具對于公共圖書館服務(wù)使用程度的重要性，尤其是對于老年群體來說。因此，基于地理信息系統(tǒng)技術(shù)的圖書館使用的可行性分析是必不可少的?？尚行苑治鰬?yīng)該包括公共交通工具的可用性與使用頻率［9］。還有，描述圖書館開放時間的數(shù)據(jù)，以及個體用戶在時間與空間上使用圖書館服務(wù)的數(shù)據(jù)應(yīng)該也被包括在可行性研究中［10］。Kinikin建議：“了解圖書使用者的地址和特點以及他們訪問圖書館的理由，可以為規(guī)劃人員決定在哪里去建立圖書館，選擇何種資源，提供什么樣的服務(wù)以及圖書館開放的時間提供依據(jù)?！保?1］例如，在比利時根特市對其公共圖書館使用性的研究中，上述改進(jìn)的方法能夠?qū)D書館數(shù)字化服務(wù)水平低的地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的分析，為那些具有潛在需求的、生活在農(nóng)村地區(qū)的、具有低水平公共交通的群體提供利用圖書館的可行性。這些數(shù)據(jù)（包含了使用的差異性和非數(shù)字服務(wù)點圖書館空間格局的關(guān)聯(lián)性）可以與地圖聯(lián)合使用，以便及時提供數(shù)字建模的進(jìn)展情況。而且，這些地圖還關(guān)系到策劃圖書館數(shù)字服務(wù)條款中用戶的切身利益，利用它也可以去追蹤那些突出強調(diào)國家文化政策的影響。由此可見，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的使用可以提高公共圖書館的可使用性，為圖書館的潛在使用者提供更好的個性化服務(wù)。

4　結(jié)　語

28年前的一些研究稱，地理學(xué)家?guī)缀鹾苌賹矆D書館的地理位置或者類似機構(gòu)的分布影響進(jìn)行分析。在大都市中這些圖書館的使用由于距離而受到限制，并且與特殊群體有關(guān)。數(shù)字技術(shù)與有潛力的公共圖書館相結(jié)合能夠促進(jìn)這個領(lǐng)域的完善，一些研究已經(jīng)開始探究地域因素對圖書館利用的重要性。政策已經(jīng)關(guān)注到圖書館在提供設(shè)施來推進(jìn)數(shù)字文化的發(fā)展中的重要作用。同時，公共圖書館面臨支出的問題，需要通過促進(jìn)數(shù)字服務(wù)來支持和推動用戶的數(shù)字化素養(yǎng)，而圖書館提供免費寬帶使用會加快數(shù)字服務(wù)的實現(xiàn)。此外，公共圖書館在提供計算機網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接入、提供技術(shù)和用戶培養(yǎng)方面也發(fā)揮著重要作用。因此，一些機構(gòu)建議將圖書館定位成社區(qū)的固定體系，來為公眾提供一個獲得數(shù)字化文獻(xiàn)資源幫助及電子政務(wù)服務(wù)的平臺。在蘇格蘭約有40%的16～24歲青年使用圖書館電腦及網(wǎng)絡(luò)，而免費上網(wǎng)時間也以每年25%的速度遞增［12］。本研究議題的意義在于幫助圖書館進(jìn)行角色定位，以及如何為那些沒有獲得這些技術(shù)的人群提供一系列的數(shù)字服務(wù)。

［1］European Commission. European Congress on E-Inclusion Transforming Access to Digital Europe in Public Libraries' （ECEI11）， 6-7 September 2011， Brussels［EB/OL］.［2014-12-25］. http：//ec.europa.eu/ information_society/newsroom/cf/itemdetail. cfm？item_id=7264&utm_campaign=isp&ut m_medium= rss&utm_source=newsroom&utm_content=tpa-9.

［2］Welsh Government. Heritage Minister Welcomes CIPFA Library Statistics［EB/OL］. ［2014-12-25］.http：//wales.gov.uk/ newsroom/ cultureandsport/2011/111111librarystatistics/？lang=en.

［3］Boscoe F P， Henry K A， Zdeb M S. A Nationwide Comparison of Driving Distance Versus Straight-Line Distance to Hospitals［J］. The Professional Geographer， 2012，64（20）：188-196.

［4］曾志芳，杜國明.應(yīng)用微粒群優(yōu)化算法進(jìn)行公共圖書館選址［J］.圖書情報工作， 2010，5（54）：119-121.

［5］楊孫超.電子閱讀器引領(lǐng)圖書館未來閱讀方式［J］.圖書館建設(shè)，2010（7）：87-90.

［6］Koontz C M， Jue D K， Bishop B W. Public Library Facility Closure： An Investigation of Reassons for Closure and Effects on Geographic Market Areast ［J］. Library & Information Science Research， 2009（31）：84-91.

［7］Cole K J， Gatrell A C. Public Libraries in Salford： A Geographical Analysis of Provision and Access［J］.Environment & Planning A， 1986（18）：253-268.

［8］Park S J. Measuring Public Library Accessibility： A Case StudyUsing GIS［J］.Library and Information Science Research，2012（34）：13-21.

［9］Palmer E S.The Effect of Distance on Public Library Use： A Literature Survey［J］.Library Research， 1981（3）：315-334.

［10］Langford M，F(xiàn)ry R，Higgs G. Measuring Transit System Accessibility Using a Modified Two-Step Floating Catchment Technique［J］.International Journal of Geographical Information Science， 2012，26（2）：193-214.

［11］Kinikin J.Applying Geographic Information Systems to the Weber County Library System［J］.Information Technology and Libraries，2004，23（3）：102-107.

［12］Scottish Government. Scotland's Digital Future： A Strategy for Scotland［R］. Edinburgh： Scottish Government， 2011.

Research on Public Library Using Geographic Information Systems

Geographic Information Systems（GIS） have been used to study library services such as library service planning， library information service management， and helping readers to find the library and its digitization services. Floating Catchment Area techniques are used to study commercial GIS software packages to develop customized applications tools and the public library facilities. GIS could be widely used in digital services and personalized services in the public library， which help to provide digital services to those people lacking professional techniques.

Geographic Information Systems； Floating Catchment Area； Public Library

G258.2

A

*本文系江蘇省圖書館學(xué)會2014年度學(xué)術(shù)研究課題“圖書館為科技創(chuàng)新服務(wù)”的研究成果之一，項目編號：14YB13。

朱純琳男，1981年生，碩士研究生，現(xiàn)工作于南京圖書館，館員，研究方向為讀者服務(wù)與參考咨詢。

2015-03-04 ］