陳建中　楊帆

摘要：依托數(shù)字圖書館海量電子資源，開發(fā)面向農(nóng)村的基于Ｗｅｂ的數(shù)字化服務平臺的系統(tǒng)架構，通過整合涉農(nóng)的書刊及特色資源，設計了多站點的遠程更新和多用戶實時訪問方式，以提供適合農(nóng)村用戶信息需求和使用習慣的可視化、智能化及個性化信息服務模式，系統(tǒng)基本建成并在省域范圍推廣應用，達到了預期效果。

關鍵詞：基于Ｗｅｂ；面向農(nóng)村；可視化、智能化及個性化

中圖分類號：Ｇ２５０．７６ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）24－5774-04

“農(nóng)家書屋”工程是政府統(tǒng)一規(guī)劃、組織實施的全國性新農(nóng)村文化建設的基礎工程、民心工程，對于中國西部如貴州省農(nóng)村地區(qū)面臨的信息化程度低、科技經(jīng)濟文化落后的現(xiàn)狀具有重要意義，僅以貴州省為例，經(jīng)過相關部門幾年的努力，建設的農(nóng)家書屋已經(jīng)達到７１６１個，約占全?。保梗度f個行政村的３６．５％，政府投入幾億元為每個點配置１０００冊圖書，此工程將在“十二五”期間全面建成。但問題是圖書資料種類少，難以補充新的書刊，且建成后資料信息難以動態(tài)更新，不能為農(nóng)村提供可持續(xù)的涉農(nóng)科技文化信息服務，難以滿足廣大新一代農(nóng)村人口的科技文化要求［1，2］。

基于這些問題，為了提升農(nóng)村信息化水平，切實改善廣大農(nóng)村地區(qū)用戶信息資源獲取方式，結合農(nóng)村的網(wǎng)絡化現(xiàn)實狀況設計了依托全省實體農(nóng)家書屋、面向農(nóng)村的基于Ｗｅｂ的數(shù)字農(nóng)家書屋項目，構建方便用戶使用的綜合門戶網(wǎng)站，提供多媒體、多維信息資源服務的數(shù)字農(nóng)家書屋信息化系統(tǒng)，并將在貴州省近２萬個農(nóng)家書屋開展大規(guī)模推廣應用。

１ 系統(tǒng)設計

基于Ｗｅｂ的數(shù)字化農(nóng)家書屋建設在廣大農(nóng)村具有極大的必要性及后發(fā)優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在能以較少的成本充分體現(xiàn)數(shù)字化圖書閱讀所具有的占地少、硬件和軟件投入小、信息量大、更新迅速、借閱方便、不受時間和地點限制等優(yōu)點。在系統(tǒng)研發(fā)中考慮依托貴州省數(shù)字圖書館海量數(shù)字化資源、農(nóng)村信息化工程村村通網(wǎng)絡的基礎設施，通過開發(fā)貴州省農(nóng)家書屋數(shù)字化服務平臺，提供適合農(nóng)村用戶信息需求和使用習慣的個性化服務，實現(xiàn)農(nóng)村特色資源多用戶實時訪問［3］。

該項目的研究與開發(fā)重在信息資源建設、服務方式變革、服務質(zhì)量提升、服務范圍拓展等方面，包括兩個方面的內(nèi)容，即基于平臺的模塊開發(fā)以及基于資源的數(shù)據(jù)集建構，此外還必須考慮基于網(wǎng)絡的遠程資源推送和維護問題。

１．１ 門戶網(wǎng)站

數(shù)字農(nóng)家書屋門戶網(wǎng)站是農(nóng)家書屋信息資源的展示窗口，門戶網(wǎng)站整體框架是根據(jù)數(shù)字資源的生命周期來進行設計的，也就是圍繞數(shù)字資源的創(chuàng)建、描述、組織、檢索、服務和保存來規(guī)劃和設計。門戶展現(xiàn)層整合系統(tǒng)內(nèi)的所有信息，同時還提供對外的統(tǒng)一訪問接口，設計成適合農(nóng)村用戶使用的ＵＩ界面，與其他服務系統(tǒng)或者數(shù)字圖書館系統(tǒng)協(xié)同服務，確保農(nóng)村用戶在閱讀過程中利用圖形可視化界面方便、快捷、簡單地閱讀電子圖書、電子期刊等數(shù)字化信息資源［4，5］。

針對農(nóng)村用戶在使用農(nóng)家書屋過程中可能會遇到的困難構建智能化問題庫，信息咨詢服務采用基于Ａｇｅｎｔ的ＦＡＱ服務形式，用戶提出咨詢問題，智能Ａｇｅｎｔ自動從問題庫中抽取匹配的資料目錄推送給提問用戶。咨詢服務采用實時模式，用戶在瀏覽農(nóng)家書屋數(shù)字化平臺時，可以直接通過ＩＭ客戶端與Ａｇｅｎｔ代理進行對話，完成咨詢過程。

１．２ 資源建設

針對農(nóng)村地區(qū)網(wǎng)絡信息化建設的現(xiàn)狀，在資源建設中采用在線資源和離線資源兩種構建模式，其中在線資源包括電子圖書、電子期刊以及相應的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術和農(nóng)產(chǎn)品市場價格等，對于廣大農(nóng)村用戶具有非常重要的意義，而這些數(shù)據(jù)信息源離散分布在各個職能部門。因此本項目在在線數(shù)字資源構建中采用了基于Ｗｅｂ２．０的數(shù)字信息資源構建模式，其核心技術在于網(wǎng)絡協(xié)同和共享，充分實現(xiàn)重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息的自主構建、發(fā)布和訂閱。最終與數(shù)字農(nóng)家書屋系統(tǒng)中的電子圖書、電子期刊等資源整合，構建成一個完整的數(shù)字農(nóng)家書屋信息資源平臺。

離線資源部分主要包括電子圖書和電子期刊，通過構建電子圖書和電子期刊數(shù)據(jù)庫，有效地保證農(nóng)村用戶在網(wǎng)絡不便的情況下也能在數(shù)字化平臺上閱讀圖書和期刊，該部分離線資源的更新以６個月為周期，通過網(wǎng)絡遠程推送的方式進行數(shù)據(jù)庫更新［6］。

２ 基于平臺的模塊開發(fā)

研發(fā)工作主要集中于構建網(wǎng)站平臺及平臺的可視化特色實現(xiàn)。

２．１ 平臺架構的設計與開發(fā)

數(shù)字化服務平臺是本項目的基礎，所有的應用模塊和資源庫都將整合在該平臺上，因此首先設計了架構模型并進行相應的開發(fā)。

數(shù)據(jù)訪問層是整個三層模型中的最底層，它主要實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的交互，即完成數(shù)據(jù)查詢、插入、刪除和修改操作。數(shù)據(jù)訪問層為業(yè)務邏輯層提供服務，根據(jù)業(yè)務邏輯層的要求，從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)或修改數(shù)據(jù)。通過對數(shù)據(jù)庫訪問進行優(yōu)化，提高系統(tǒng)的性能和可靠性。

業(yè)務邏輯層為用戶界面層提供功能調(diào)用，同時它又調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層所提供的功能來訪問數(shù)據(jù)庫，分布式業(yè)務組件負責農(nóng)家書屋數(shù)字平臺的應用邏輯部署。因此該層是三層架構的關鍵和應用的核心，成為農(nóng)家書屋數(shù)字化平臺模塊開發(fā)整合的主要基礎。

用戶界面層用來實現(xiàn)客戶機的瀏覽器中顯示的用戶界面，是由ＡＳＰ．ＮＥＴＷｅｂＦｏｒｍｓ來實現(xiàn)的。它負責生成用戶接口，將應用程序代碼和用戶接口內(nèi)容分離的更加結構化，使ＡＳＰ．ＮＥＴ網(wǎng)頁能動態(tài)地編譯到受控類中以提高性能。

２．２ 可視化操作模塊的開發(fā)

農(nóng)家書屋數(shù)字服務平臺的操作主要包括信息瀏覽、信息檢索和信息獲?。硞€部分，主要針對這３個部分進行可視化開發(fā)［7，8］。

１）信息瀏覽的可視化。可視化信息瀏覽技術的目的就在于交互地改變和增強可視化結構，通過建立圖形屬性來建立容易被用戶感知、理解的可視化結構的視圖。目前國際上對可視化信息瀏覽技術的研究形成了Ｆｏｃｕｓ＋ｃｏｎｔｅｘｔ和Ｚｏｏｍｉｎｇ－ｐａｎｎｉｎｇ兩種模式，在農(nóng)家書屋數(shù)字化平臺上，利用上述技術，通過對圖書、期刊、視頻等農(nóng)家書屋的數(shù)字化資源進行優(yōu)化，用戶在瀏覽過程中直接點擊相應的可視化封面或截圖即可進入相應的資源獲取界面，開發(fā)了包括可視化封面或截圖對應的圖片信息庫的建構和展示模塊。

２）信息檢索的可視化?？梢暬畔z索是信息可視化技術的一種，其核心是把文獻信息、用戶提問、各類信息檢索模型以及用檢索模型進行信息檢索的過程中不可見的內(nèi)部語義關系轉(zhuǎn)換成圖形，展示在一個低維的可視化空間中，并向用戶提供信息檢索服務。

借鑒成功的可視化檢索等系統(tǒng)，在該部分主要開發(fā)的模塊包括：基于Ｔａｇ的檢索用關鍵詞近似關聯(lián)標簽云展示模塊和相近檢索結果內(nèi)容關聯(lián)展示模塊，前者利用可視化標簽云使得用戶在檢索過程中檢索相近內(nèi)容的操作步驟更加簡潔方便，后者根據(jù)用戶檢索的內(nèi)容自動匹配相似內(nèi)容與用戶檢索結果關聯(lián)，并在獨立的模塊中展示，提升用戶信息檢索的易用性。

３）信息獲取的可視化。在信息獲取階段主要體現(xiàn)為人機交互的信息可視化實現(xiàn)。人機交互在現(xiàn)階段主要采用的是以二維圖形為主的圖形用戶界面（ＧＵＩ）和多媒體用戶界面。就人機界面中的信息維的處理過程來看，以文本流為主的一維信息已過渡到了以偏重于圖形顏色、形狀、紋理的維度信息為主的二維信息和顯示技術仍以二維平面方式為主的三維信息；信息獲取可視化主要是開發(fā)集成嵌入式的可直接閱讀和播放的圖書、期刊和視頻，實現(xiàn)閱讀利用過程中人機交互信息的可視化，開發(fā)集成基于流媒體播放技術的信息呈現(xiàn)模塊，即嵌入式閱讀器和播放器的集成整合模塊，在用戶信息資源利用上極大地提升了其易用性。

３ 基于資源的數(shù)據(jù)集的建構

在利用網(wǎng)絡技術提供廣泛的數(shù)字資源共享服務的同時，著重于農(nóng)家書屋相關的原生數(shù)字特藏資源的發(fā)現(xiàn)、挖掘、積累，注意不同特色數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)收集范圍，針對農(nóng)家書屋農(nóng)村用戶的信息需求，構建了專題特色數(shù)據(jù)庫；并嚴格遵循一般數(shù)據(jù)庫建設的技術規(guī)范和數(shù)據(jù)兼容性，研究載體界面友好的發(fā)布形式、保護模式和整合模式，以保證資源具有可使用性、互操作性和可持續(xù)性。

３．１ 書刊分類信息的提取目錄

選擇與農(nóng)業(yè)有關的類目，提取現(xiàn)有資源庫中具有農(nóng)業(yè)特征的關鍵數(shù)據(jù)并自動獲取對應的資源條目信息，用于二次資源庫的建構使用。

３．２ 專家咨詢系統(tǒng)

數(shù)字農(nóng)家書屋數(shù)據(jù)體系建設涉及一體化數(shù)據(jù)處理技術、專家系統(tǒng)技術、數(shù)據(jù)集成管理、多級數(shù)據(jù)更新管理、數(shù)據(jù)共享和交換、數(shù)據(jù)服務等內(nèi)容；需要有多源、多尺度數(shù)據(jù)集成管理，海量數(shù)字資源數(shù)據(jù)快速檢索調(diào)用，基于網(wǎng)絡的分布式數(shù)據(jù)管理和更新、數(shù)據(jù)交換、歷史數(shù)據(jù)管理等一些相關技術的支撐。

３．３ 特色資源庫的建設

開發(fā)建設“貴州省地方志圖片全文數(shù)據(jù)庫”、“貴州省地方志圖片全文索引數(shù)據(jù)庫”和包括“家庭醫(yī)療保健”、“古代名人評述”等特色資源。

４ 數(shù)字資源的遠程更新

基于網(wǎng)絡的本地資源庫可以采用３種技術模式進行數(shù)據(jù)更新，即遠程鏡像更新、增量更新和遠程訪問更新。更新內(nèi)容有數(shù)字資源相關目錄和咨詢服務數(shù)據(jù)集［9］。

遠程鏡像更新技術實現(xiàn)全庫更新，可以保證數(shù)據(jù)中心Ａ與Ｂ在某一時刻的數(shù)據(jù)庫保持一致。適用于更新周期較長、數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)庫，這種模式對網(wǎng)絡要求較高；遠程訪問方式是指數(shù)據(jù)中心可在任何時間監(jiān)測更新數(shù)據(jù)并更新數(shù)據(jù)。這種方式需要雙方采用同樣的數(shù)字資源數(shù)據(jù)引擎、數(shù)據(jù)庫結構等限制條件。雙方基于ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ技術實現(xiàn)接口，技術難度高；而增量交換數(shù)據(jù)更新指數(shù)據(jù)中心Ａ將某一時段內(nèi)更新的數(shù)據(jù)作為增量進行存儲，主動發(fā)送或者根據(jù)數(shù)據(jù)中心Ｂ的請求提交。這種更新模式數(shù)據(jù)量相對較小，對網(wǎng)絡壓力也較小，主要采用文件的方式進行（圖４）。

在這種模式下信息交換標準是關鍵，進行數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)中心都要實現(xiàn)標準的數(shù)據(jù)交換的功能，即擁有轉(zhuǎn)換器和解析器。

在基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字農(nóng)家書屋系統(tǒng)中，為了保證本地農(nóng)家書屋系統(tǒng)在網(wǎng)絡斷掉的情況下能夠正常使用，采取服務器端數(shù)字資源庫和用戶終端數(shù)字資源庫同步更新的方法，其要點是：①掃描存儲在服務器數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)字資源的同步比較表，取得數(shù)字資源標識符和相應的添加／修改時間；②將所取得的添加／修改時間與本地數(shù)據(jù)庫中數(shù)字資源更新時間相比較；③當兩者不相同時，檢測本地數(shù)據(jù)庫中是否有相應的用戶標識符；④當本地數(shù)據(jù)庫中存在相應的用戶標識符時，用服務器數(shù)據(jù)庫中該數(shù)字資源標識符下的數(shù)字資源內(nèi)容覆蓋本地數(shù)據(jù)庫中相應用戶標識符下的數(shù)字資源內(nèi)容；⑤當本地數(shù)據(jù)庫中不存在相應的資源標識符時，將服務器數(shù)據(jù)庫中該數(shù)字資源標識符及相應的資源內(nèi)容復制到本地資源庫中；⑥將同步比較表中的本地數(shù)據(jù)庫更新時間刷新為所述添加／修改時間，從而實現(xiàn)數(shù)字資源的遠程推送和更新。

５ 系統(tǒng)的實現(xiàn)與應用

目前貴州省農(nóng)家書屋建設相對集中在行政村，離中小學校較近以便于使用；書目的選擇貼近農(nóng)民的需求，農(nóng)家書屋工程建設資金列為省出版發(fā)展專項資金，為農(nóng)家書屋工程提供了資金保障，設備有能撥號上網(wǎng)的計算機、打印機等硬件設備，為開展農(nóng)家書屋數(shù)字化建設打下了堅實的基礎。作為系統(tǒng)核心的基礎的數(shù)字化資源和重要的網(wǎng)絡平臺支撐，由貴州省圖書館提供，系統(tǒng)采用２臺ＣＩＳＣＯ核心交換機作冗余交換，以ＩＢＭ專用服務器為硬件支撐，配置有ＷＷＷ服務器、代理服務器、書目服務器、郵件服務器、Ｆｔｐ服務器、電子圖書及全文數(shù)字資源加工與發(fā)布服務器，數(shù)據(jù)存儲設備總容量達６ＴＢ，以１００Ｍ帶寬光纖接入圖書館，通過綁定ＩＰ地址方式，為每個點提供基于Ｗｅｂ的數(shù)字化書刊和咨詢服務。

數(shù)字農(nóng)家書屋的建設和推廣應用，將在培養(yǎng)農(nóng)村信息用戶人才培養(yǎng)方面起到積極的推動作用。計劃在每個站點均要培養(yǎng)至少一名管理人員，使他們具備數(shù)字化信息資源管理、利用的能力，能借助數(shù)字農(nóng)家書屋的服務平臺切實解決農(nóng)村用戶的信息需求問題。在貴州全省近２萬個數(shù)字農(nóng)家書屋站點的推廣應用之后，將能培養(yǎng)２萬多名具備網(wǎng)絡化信息素養(yǎng)的農(nóng)村信息人才。目前以貴州省農(nóng)家書屋工程建設的實體為基礎，首先選擇網(wǎng)絡條件較好的貴陽和遵義地區(qū)的２００個農(nóng)家書屋作為試點，取得成功后，已擴大推廣到貴州省４個地區(qū)的７００個數(shù)字農(nóng)家書屋，在擴展已經(jīng)建立起來的“村村有書屋、人人有書讀”的農(nóng)村公共閱讀網(wǎng)絡和閱讀體系下，打下未來數(shù)字農(nóng)家書屋推廣應用的基礎。

６ 結束語

基于Ｗｅｂ的數(shù)字農(nóng)家書屋系統(tǒng)以最新的網(wǎng)絡信息技術為支撐，在快速提升貴州省農(nóng)村地區(qū)的信息化應用水平上作用巨大，依托全國農(nóng)家書屋工程的巨大影響力，開發(fā)基于Ｗｅｂ的數(shù)字農(nóng)家書屋系統(tǒng)在全國屬于創(chuàng)新性領先的項目，特別是在資源整合、特色服務方面的地方特色和針對性明顯，能為全國特別是貴州省經(jīng)濟發(fā)展相對較為落后的農(nóng)村地區(qū)信息化水平的提高起到實際的促進作用。

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