大數(shù)據(jù)時代地質(zhì)資料信息化發(fā)展探討

■黃少芳/劉曉鴻

（中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083）

0 引言

地質(zhì)資料是地質(zhì)工作者用勞動和智慧淀積下來的寶貴社會財富，是再生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，也是經(jīng)濟建設(shè)的重要依據(jù)。地質(zhì)資料服務(wù)社會是地質(zhì)工作成果和價值的體現(xiàn)，國土資源規(guī)劃、管理、保護、利用以及地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查等對地質(zhì)資料的開發(fā)利用具有十分廣泛的社會需求。地質(zhì)資料的信息化是基于海量地質(zhì)資料積累和數(shù)字化產(chǎn)品的科學(xué)組織和服務(wù)，地質(zhì)資料信息化建設(shè)也是融入當今信息社會的重要組成部分，特別是建立在信息化環(huán)境下的高效社會服務(wù)和知識創(chuàng)新體系建設(shè)，對地質(zhì)工作鏈的最后一個環(huán)節(jié)實現(xiàn)地質(zhì)資料服務(wù)于經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要的社會現(xiàn)實意義。

1 大數(shù)據(jù)背景下地質(zhì)資料信息化發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)

1.1 地質(zhì)資料信息化發(fā)展的需求和現(xiàn)狀

當前，隨著信息技術(shù)全面融入社會生活，數(shù)據(jù)積累和信息爆炸引發(fā)“大數(shù)據(jù)”時代的到來，人類進入了一個信息化高度發(fā)達的信息社會。在大數(shù)據(jù)時代背景下，地質(zhì)資料的管理、開發(fā)利用以及社會服務(wù)也將發(fā)生變化，與傳統(tǒng)的資料館藏資源相比,大數(shù)據(jù)時代下的地質(zhì)資料具有載體形式多、數(shù)據(jù)格式多、信息量龐大的特點,給資料管理與應(yīng)用服務(wù)帶來了新的挑戰(zhàn)。首先，社會需求旺盛，我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展對地質(zhì)資料信息服務(wù)需求日益強烈。其次，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展對資料管理和服務(wù)提出了新的要求。信息技術(shù)發(fā)展以及產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，如何有效保存、快速發(fā)現(xiàn)和獲取成為重要課題，加快推進地質(zhì)資料信息化建設(shè)，提高資料服務(wù)現(xiàn)代化水平，也是適應(yīng)當今信息化社會和數(shù)字化時代的必然要求。

1.2 地質(zhì)資料海量數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)與提取難度加大

在大數(shù)據(jù)時代,各單位在日常工作中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息呈爆炸性增長,最終作為資料保存下來的文件也相應(yīng)增長。與以往信息貧乏時代不同,在電子文件廣泛利用和互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達的當今社會,信息泛濫也給其廣泛利用帶來了困難。在過去,資料檢索主要依靠手工著錄以及卡片檢索,隨著信息技術(shù)的進步和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展,計算機輔助資料管理變得更加快捷和方便。在大數(shù)據(jù)時代,資料數(shù)量急劇增長,甚至出現(xiàn)了資料數(shù)據(jù)“脹庫”的問題，隨著地質(zhì)資料信息化建設(shè)的迅速推進以及數(shù)據(jù)量的海量增長,在進行資料查詢檢索時,往往所需要的資料信息會被埋沒在海量的數(shù)據(jù)中,如何在海量的資料數(shù)據(jù)中快速而準確地檢索到所需的信息,是資料管理面臨的問題。此外，不同館藏之間的資料數(shù)據(jù)要進行整合，需要統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標準，這也是資料信息化面臨的挑戰(zhàn)。

1.3 面對大數(shù)據(jù)的資料開發(fā)與知識服務(wù)的新挑戰(zhàn)

大數(shù)據(jù)時代,用戶對資料資源的需求已不僅僅局限于原始的資料,需求變得更加個性化、多樣化。資料用戶已不滿足于僅限于數(shù)據(jù)或文件的利用,需要通過對資料信息資源進行二次開發(fā),制作多種形式的編研產(chǎn)品并主動服務(wù)用戶，更希望能夠獲得數(shù)據(jù)背后的信息以及信息蘊藏的知識。因此,地質(zhì)資料利用服務(wù)也應(yīng)由提供數(shù)據(jù)和信息轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┲R服務(wù)。

在大數(shù)據(jù)時代下,地質(zhì)資料數(shù)量急劇增加，類型多種多樣以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)大量存在。如何在海量數(shù)據(jù)中選擇有價值的信息并找出它們之間的關(guān)聯(lián)，如何編研開發(fā)非結(jié)構(gòu)化資料數(shù)據(jù)信息等都是二次開發(fā)中必須面對和思考的問題。

知識管理與知識服務(wù)是數(shù)字資料館發(fā)展的趨勢和方向。知識不是自然生成的,知識也不是簡單地存在于信息集合中,特別是蘊含在資料中的知識,需要經(jīng)過抽取和挖掘才能展示出來?；诖髷?shù)據(jù)時代海量地質(zhì)資料和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀，運用信息技術(shù)進行數(shù)據(jù)挖掘和知識挖掘，在海量數(shù)據(jù)中抽取和挖掘有用的信息和知識并提供給用戶,構(gòu)建提供智力支持的數(shù)字資料館及知識服務(wù)體系是資料管理發(fā)展的方向。

2 地質(zhì)資料信息化建設(shè)的核心內(nèi)容與數(shù)字資料館架構(gòu)

2.1 信息時代的地質(zhì)資料信息化建設(shè)

地質(zhì)資料是在地質(zhì)科研工作和實踐活動中形成的具有保存價值的各種文字、聲像、錄音、錄像及圖表等資料和信息，是國家在投入財力、人力和物力后，獲得的大量的寶貴財富和社會資源，是進行經(jīng)濟建設(shè)和后續(xù)地質(zhì)工作的依據(jù)和條件。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，當今社會是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化程度很高的信息化大發(fā)展的新時代，信息化建設(shè)已經(jīng)貫穿于經(jīng)濟社會發(fā)展的各個領(lǐng)域，地質(zhì)資料管理與服務(wù)已經(jīng)融入社會發(fā)展的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化體系建設(shè)之中。地質(zhì)資料信息化是運用現(xiàn)代信息技術(shù)實現(xiàn)地質(zhì)資料和信息資源的信息化管理和社會服務(wù)，它是以數(shù)字化資源建設(shè)為基礎(chǔ)，以信息共享網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為平臺，以對資料和信息資源的開發(fā)利用及社會服務(wù)為目標，實現(xiàn)地質(zhì)資料數(shù)字化、信息管理標準化及信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化的地質(zhì)資料信息化建設(shè)。

2.2 地質(zhì)資料數(shù)字化是信息化建設(shè)的基礎(chǔ)

地質(zhì)資料管理的信息化建設(shè)，其首要工作是進行資料的數(shù)字化。隨著地質(zhì)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，地質(zhì)資料和各類信息資源在滾動積累并日漸海量豐富，館藏量不斷增多，館藏資源的數(shù)字化是信息化建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。實物館藏是館藏資料的歷史依據(jù)，館藏數(shù)字化是實物館藏的復(fù)制，是重要的補充，具有同樣的法律效力。館藏資料數(shù)字化，將極大地便利資料的整合、傳輸和應(yīng)用，已成為資料檔案工作發(fā)展的必然選擇和迫切需要。對于有些不宜數(shù)字化的個別資料與檔案，進行目錄的數(shù)字化是可以實現(xiàn)的。資料與檔案資源的數(shù)字化是整個信息化建設(shè)的核心，同時地質(zhì)資料在收集、征集、匯交和接受過程中的數(shù)字化建設(shè)和電子文件的管理也是信息化建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié)。

2.3 信息資源的網(wǎng)絡(luò)運行體系是信息化建設(shè)的保障

數(shù)字化資料信息資源需要依靠網(wǎng)絡(luò)體系得以體現(xiàn)并發(fā)揮高效作用。局域網(wǎng)不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)查詢?yōu)g覽功能，更要具備“收、管、存、用”四項基本功能，能夠保障對資料檔案數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出和對數(shù)據(jù)的安全管理等要求，以網(wǎng)絡(luò)化的方式將分散的電子資料檔案信息資源進行連接和集成，實現(xiàn)對分布式的資源共享和不受時間、空間限制的現(xiàn)代化管理，通過建立完善的信息網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)資料的網(wǎng)絡(luò)化管理與服務(wù)。

2.4 重視地質(zhì)資料信息化過程中的標準化建設(shè)

地質(zhì)資料的標準化建設(shè)是保障信息化建設(shè)的一個重要條件，數(shù)字化地質(zhì)資料信息管理的發(fā)展方向是國際化、標準化、專業(yè)化與集成化，標準化和規(guī)范化是數(shù)字環(huán)境下地質(zhì)資料信息管理的前提條件，地質(zhì)資料信息標準體系建設(shè)要具有兼容性、一致性、可持續(xù)性和動態(tài)發(fā)展性。在文本、圖像、音頻、視頻等資料檔案信息資源多樣性的情況下，必須采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和元數(shù)據(jù)標準，只有按照統(tǒng)一的標準規(guī)范進行制作，才能使多元的資料檔案信息資源得以順利存儲、管理、使用。

2.5 數(shù)字資料館是信息化建設(shè)的目標

數(shù)字資料館是以數(shù)字資源為工作對象，采用數(shù)字信息系統(tǒng)對資料進行現(xiàn)代化管理，在數(shù)字一體化管理系統(tǒng)支撐下，通過在線服務(wù)系統(tǒng)和到館服務(wù)系統(tǒng)的集成式數(shù)字化業(yè)務(wù)工作平臺向用戶提供信息資源的數(shù)字化服務(wù)。它具有業(yè)務(wù)管理自動化、館藏資料數(shù)字化、信息組織標準化、信息存儲海量化、信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化和檔案信息社會化等特征。構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)時代的數(shù)字資料館成為資料信息化發(fā)展的目標，它是以知識服務(wù)為理念，采用先進的技術(shù)，將多元、異構(gòu)的資料數(shù)據(jù)資源集成整合在一起，使之能夠有效地被保存、發(fā)現(xiàn)和獲取，并將這些資料數(shù)據(jù)以封裝的標準數(shù)據(jù)服務(wù)或直接訪問接口提供給門戶系統(tǒng)以及其他應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)對資料資源的一體化管理。

2.6 數(shù)字資料館核心體系架構(gòu)

數(shù)字資料館的管理與服務(wù)體系建設(shè)是數(shù)字資料館的核心和關(guān)鍵，資料信息一體化管理系統(tǒng)由資料采集體系、資源管理和服務(wù)體系構(gòu)成資料信息化的主流程業(yè)務(wù)體系，同時還包括基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)標準、法規(guī)政策和組織機構(gòu)等構(gòu)成保障體系。數(shù)字資料館的技術(shù)系統(tǒng)具體包括：(1)資料數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)：主要由資料數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)和資料編目系統(tǒng)構(gòu)成。(2)數(shù)據(jù)庫一體化管理系統(tǒng)：非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的一體化組織、數(shù)據(jù)庫在線服務(wù)支持系統(tǒng)。(3)在線服務(wù)系統(tǒng)：綜合檢索與服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)與服務(wù)網(wǎng)站系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。(4)前臺服務(wù)系統(tǒng)：電子閱覽系統(tǒng)、借閱服務(wù)系統(tǒng)。(5)實體資料庫房管理系統(tǒng)：包括實體資料庫房管理系統(tǒng)和庫房自動監(jiān)控系統(tǒng)。

3 基于大數(shù)據(jù)的地質(zhì)資料服務(wù)體系探討

3.1 數(shù)字資料館與知識創(chuàng)新

數(shù)字資料館是一種面向用戶的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字資源體系，是一種知識型組織，它不再是向用戶提供零散、雜亂的信息或數(shù)據(jù)，而是向用戶提供系統(tǒng)化的有序的知識體系。20世紀末，知識服務(wù)開始得到越來越多人的重視，并應(yīng)用于各行各業(yè)。知識創(chuàng)新是促進知識經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和引擎，也是知識經(jīng)濟時代的焦點，知識創(chuàng)新的目的是追求新發(fā)現(xiàn)，探索新規(guī)律，創(chuàng)立新學(xué)說，創(chuàng)造新方法，積累新知識。數(shù)字資料館是知識創(chuàng)新工程，它將改變以往信息存儲、加工、管理、使用的傳統(tǒng)方式，借助信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)信息資源的有效利用和共享，作為一項知識創(chuàng)新工程，知識服務(wù)是數(shù)字資料館的發(fā)展目標。

3.2 知識服務(wù)的主要內(nèi)容

知識服務(wù)是伴隨著知識經(jīng)濟出現(xiàn)的一種知識創(chuàng)新，是一種綜合了多種學(xué)科知識與方法并通過系統(tǒng)管理組織的知識資源來提高組織效率、反應(yīng)能力、創(chuàng)新能力和資本價值的信息管理理論與方法。知識服務(wù)的目標是推動知識創(chuàng)新。數(shù)字資料館的知識服務(wù)是一項知識創(chuàng)新工程，是通過對數(shù)字資料館所擁有的數(shù)據(jù)、信息、知識和各種要素在內(nèi)的所有智力資本進行再組織、再開發(fā)，實現(xiàn)知識創(chuàng)新、知識擴散和知識增值的過程。知識服務(wù)是以信息的搜尋、組織、分析、重組等知識開發(fā)能力為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶需求，提供具有時效性知識應(yīng)用和知識創(chuàng)新服務(wù)。數(shù)字資料館知識服務(wù)內(nèi)容包括:(1)知識挖掘：指根據(jù)用戶需求，對大量數(shù)據(jù)信息進行分析，提取有潛在應(yīng)用價值的信息，發(fā)現(xiàn)隱含知識。(2)知識組織：在知識捕獲和預(yù)處理的基礎(chǔ)上，對其進行精簡和提取,發(fā)現(xiàn)有用的知識，并對其進行有序組織，形成有獨特價值的知識產(chǎn)品，實現(xiàn)其在社會知識創(chuàng)新、知識擴散和知識應(yīng)用鏈條上的獨特價值。(3)知識開發(fā)：針對具體的用途和目標，對知識進行深層次加工，發(fā)現(xiàn)知識的內(nèi)在聯(lián)系，通過智力支持形成具有獨特價值的知識產(chǎn)品。

3.3 知識服務(wù)體系探究與發(fā)展

數(shù)字資料館知識服務(wù)與傳統(tǒng)資料館知識服務(wù)有較大差異，數(shù)字資料館知識服務(wù)是一種開放式的基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的管理方式。傳統(tǒng)資料館知識服務(wù)往往以傳統(tǒng)的服務(wù)方式來滿足用戶的信息需求，而數(shù)字資料館知識服務(wù)則強調(diào)以創(chuàng)新的知識服務(wù)來促進用戶對信息或知識的共享、開發(fā)與應(yīng)用。傳統(tǒng)資料館知識服務(wù)只注重人力資源管理，而數(shù)字資料館知識服務(wù)則重視對知識資本的管理。 探索建立數(shù)字資料館知識服務(wù)體系，以知識管理的理念為指導(dǎo),以數(shù)字資料資源為核心,以知識收集和整理為基礎(chǔ),以知識挖掘和開發(fā)為手段,以知識應(yīng)用和知識創(chuàng)新為目標,由對信息資源的收集、處理、傳播和開發(fā)利用為主轉(zhuǎn)向?qū)χR資源的獲取、組織、創(chuàng)新和開發(fā)利用，用知識服務(wù)提升地質(zhì)資料管理的工作水平和服務(wù)能力，建立以知識服務(wù)為理念的數(shù)字資料館。知識服務(wù)體系建設(shè)包括：(1)知識提供與檢索：包括按照專題和來源對資料進行分類瀏覽，形成資料知識地圖等工具，便于資料題錄與全文的檢索與獲取等。(2)知識整合與加工：通過資料編研和資料知識整合加工，形成專題資料庫等特色知識庫。(3)知識共享與交流：包括參考咨詢服務(wù)，信息定制推送服務(wù)和個性化增值服務(wù)等。

4 結(jié)束語

在大數(shù)據(jù)時代，地質(zhì)資料海量數(shù)據(jù)管理與服務(wù)發(fā)生深刻變化，從大量的數(shù)據(jù)集中進行數(shù)據(jù)分析，挖掘資料數(shù)據(jù)信息之間的關(guān)聯(lián),開發(fā)資料信息中蘊藏的知識,并通過智能化處理平臺服務(wù)于用戶,滿足用戶日益增長的需求，成為地質(zhì)資料信息化發(fā)展的方向。數(shù)字資料館作為信息化建設(shè)的目標，是知識管理、知識開發(fā)和知識服務(wù)機構(gòu)，地質(zhì)資料管理與服務(wù)要適應(yīng)信息化社會和知識經(jīng)濟時代的要求，創(chuàng)新開展知識管理和知識服務(wù)，發(fā)揮地質(zhì)資料的潛在知識價值，提升新時期的地質(zhì)資料管理水平與創(chuàng)新服務(wù)能力。

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