線性文化遺產(chǎn)信息資源實體的RDF描述及其實現(xiàn)
2020-01-20 10:37:58劉美杏徐芳
新世紀圖書館 2020年12期
劉美杏 徐芳
摘 要 本研究以線性文化遺產(chǎn)的古文化遺址類信息資源實體為例，采用實地觀察、訪談、二手數(shù)據(jù)等方法收集數(shù)據(jù)，應(yīng)用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)技術(shù)，對其進行RDF描述;驗證關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)環(huán)境下線性文化遺產(chǎn)信息資源實體數(shù)字化及其RDF描述的可行性。結(jié)果表明，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)能夠較好地描述資源的屬性特征及揭示資源之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，對于線性文化遺產(chǎn)資源的數(shù)字化保護具有重要意義。
關(guān)鍵詞 線性文化遺產(chǎn) 瀟賀古道 古文化遺址類信息資源 RDF
分類號G254
DOI 10.16810/j.cnki.1672-514X.2020.12.009
RDF Description and the Implementations of Linear Cultural Heritage Information Resource Entity
Liu Meixing， Xu Fang
Abstract In this study， taking the ancient cultural relic information resource entity as an example， the data were collected by field observation， interview， second-hand data and other methods and RDF description of them was made by using linked data technology. It verifies the feasibility of digitalization of the ancient road linear cultural heritage information resource and its RDF description in the context of linked data. The empirical results show that the linked data can better describe the attribute characteristics of resources and reveal the relationship between resources， which is of great significance for the digital protection of linear cultural heritage resources.
Keywords Lineal cultural heritage. The Xiao He Ancient Road. Ancient cultural relics information resources. RDF.
0 引言
線性文化遺產(chǎn)（Lineal or Serial Cultural Heritages）
是國際文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域基于歐洲“文化線路”提出的一種文化遺產(chǎn)保護理念，特指道路、峽谷、運河和廊道等呈線狀或條帶狀分布的文化遺產(chǎn)族群[1]。作為線性文化遺產(chǎn)重要組成部分之一的古道，是區(qū)域經(jīng)濟和文化發(fā)展的重要歷史見證者，對古代文明傳播及社會變遷等諸多方面的研究具有重大意義[2]。近年來，圖書情報學界關(guān)注的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)為此提供了一個契機，不僅有利于線性文化遺產(chǎn)信息資源存儲框架的構(gòu)建與相關(guān)體系的標準化，還有利于拓寬文化信息共享范圍，推動資源的管理與開發(fā)利用。
目前國內(nèi)關(guān)于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)方面的研究較為豐富，呈現(xiàn)出兩個趨勢。一方面，圖書情報學界對關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的研究開始由理論研究轉(zhuǎn)向應(yīng)用研究，如白林林等[3]關(guān)于中文古籍書目的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)模型發(fā)布研究;夏翠娟等[4]以家譜數(shù)據(jù)作為起點，利用關(guān)聯(lián)開放數(shù)據(jù)技術(shù)重組圖書館傳統(tǒng)資源，構(gòu)建歷史文獻數(shù)據(jù)服務(wù)平臺;祝帆帆等[5]不僅將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于館藏文物資源的描述與發(fā)布，還將其擴展應(yīng)用于文物數(shù)據(jù)的實際管理。另一方面，對關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的探究正在逐漸拓展，如徐瀟潔等[6]將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用于以水稻基因為例的農(nóng)學科學實驗數(shù)據(jù)語義描述及存儲;刑啟迪等[7]從法理學角度構(gòu)建起多層次、全方位的關(guān)聯(lián)法律數(shù)據(jù)網(wǎng);陳雅玲等[8]著眼于音樂開放數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)描述模型的實際應(yīng)用;張樂等[9]實現(xiàn)了建筑學中民國建筑知識庫關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的組織聚合與發(fā)布;劉美杏等[10]則針對線性文化遺產(chǎn)信息資源組織方式存在的缺陷，構(gòu)建了相應(yīng)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)模型。本研究嘗試將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)引入線性文化遺產(chǎn)資源領(lǐng)域，并從其子領(lǐng)域古道線性文化遺產(chǎn)領(lǐng)域著手，以瀟賀古道古文化遺址為例，應(yīng)用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，對其所屬的古文化遺址類信息資源實體進行RDF描述，驗證古道線性文化遺產(chǎn)信息資源數(shù)字化保存及開發(fā)的可行性，以期為該類線性文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護提供一個新方向。
1 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)與線性文化遺產(chǎn)信息資源實體
關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)[11]采用RDF描述語言，以統(tǒng)一資源標識符 （Uniform Resource Identifiers，URIs） 來標識事物，并用RDF鏈接實現(xiàn)語義互聯(lián)，使得機器可以理解Web資源的含義及其相互關(guān)系，從而實現(xiàn)資源互聯(lián)、共享與高效管理。從技術(shù)上而言，運用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)只需要遵循以下兩條基本準則：一是數(shù)據(jù)的發(fā)布必須利用RDF數(shù)據(jù)模型;二是異構(gòu)數(shù)據(jù)的鏈接必須使用RDF[12]。RDF已成為關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在Web上發(fā)布、交換、共享及互聯(lián)的重要基石。
資源描述框架（Resource Description Framework，
簡稱RDF）是W3C提出的一種用于描述網(wǎng)上資源的簡單數(shù)據(jù)模型，通過主體（Subject）、謂詞（Predicate）、客體（Object）這一通用的三元組框架描述資源及其屬性特征[13]。在Berners-Lee提出的語義網(wǎng)體系架構(gòu)中，RDF層屬于數(shù)據(jù)層，作為語義網(wǎng)信息描述與表達框架的RDF主要對底層URI標識的對象進行陳述，以數(shù)據(jù)模型方式表達數(shù)據(jù)語義，解決下層XML存在的語義局限問題，同時為實現(xiàn)上層的數(shù)據(jù)組織與集成提供一套解決方案[14-15]。
目前國際上普遍采用《世界遺產(chǎn)公約》中對文化遺產(chǎn)的定義，即“從歷史、藝術(shù)或科學角度看，具有突出的普遍價值的建筑物、碑雕和碑畫、具有考古性質(zhì)成份或結(jié)構(gòu)、銘文、窟洞以及聯(lián)合體;從歷史、藝術(shù)或科學角度看，在建筑式樣、分布均勻或與環(huán)境景色結(jié)合方面具有突出的普遍價值的單立或連接的建筑群;從歷史、審美、人種學或人類學角度看，具有突出的普遍價值的人類工程或自然與人聯(lián)合工程以及考古地址等地方”[16]。從定義不難看出，文化遺產(chǎn)基本可認定為有形文化遺產(chǎn)，線性文化遺產(chǎn)則進一步強調(diào)了文化遺產(chǎn)分布的形態(tài)、規(guī)模及密度，可定義為與道路、峽谷、運河和廊道等呈線狀或條帶狀分布的有形文化遺產(chǎn)族群相關(guān)的有用信息的集合，既包括直接的數(shù)據(jù)信息，也包括間接傳遞信息的各種形式和各類媒介集合。
本研究所指的線性文化遺產(chǎn)信息資源實體即為上述信息資源形式的具體體現(xiàn)。以下文具體描述對象古道線性文化遺產(chǎn)為例，就可體現(xiàn)為建筑、碑刻、雕塑等三維可視化資源實體，古籍、拓片、手稿等傳統(tǒng)文獻資源實體以及各類音視頻數(shù)字資源實體等。
2 線性文化遺產(chǎn)信息資源實體RDF描述
RDF包括RDF模型和RDF語法兩個部分。RDF模型由資源（Resource）、資源屬性（Property）和語句（Statement）三個部分組成[17]，所有能以RDF語言來描述的事物（如：可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的網(wǎng)頁資源、不可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的實物資源等）都是資源，可充當三元組框架中的主體或客體;標識資源屬性的部分則充當謂詞;而一個完整的三元組就是RDF語句，模型可用三元組、自然語言、XML或圖示法等多種方法表示。為了便于數(shù)據(jù)描述與交換，以XML語法為基礎(chǔ)的RDF發(fā)展出序列化語法和簡略語法兩種XML語法，并可自由混合使用[18]。下文使用RDF/XML語言為相關(guān)資源實體進行編碼，并在借鑒現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，本文將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)環(huán)境下的資源實體RDF描述大致分為建模、描述和關(guān)聯(lián)三個過程，如圖1所示。
圖 1 RDF描述流程
建模為第一階段，主要完成RDF模型結(jié)構(gòu)的設(shè)計，基于建模目標需求分析并確定所需描述的對象及其各自角色定位（主體、謂詞還是客體）。設(shè)計完成后進入描述階段，該階段的工作是根據(jù)前一階段設(shè)計的模型，分析各對象之間的邏輯關(guān)系并編寫相應(yīng)的RDF代碼，完成對該資源實體初步的RDF描述。代碼檢驗無誤進入最后的關(guān)聯(lián)階段，即確立該資源實體與其他資源實體的相互關(guān)系，構(gòu)建起數(shù)據(jù)互聯(lián)之網(wǎng)，以充分發(fā)揮和挖掘資源實體的內(nèi)在價值。
2.1 建模
資源、屬性和語句是RDF三大基本建模元素。首先需要確定待描述對象，即鎖定RDF模型中資源的選取范圍。結(jié)合線性文化遺產(chǎn)特性及實地考察情況，我們認為，線性文化遺產(chǎn)的描述對象如下表1所示。
以表1為例，若要描述“古道線性文化遺產(chǎn)可視化藝術(shù)實體包括古建筑、古文化遺址、古墓葬、石刻雕塑、手工藝品和其他”，則資源“古道線性文化遺產(chǎn)”是這個RDF模型的主體，標識為“/Linearheritage/0001”。資源屬性“可視化藝術(shù)實體”充當謂詞;資源“古建筑”等具體對象為客體，依次標識為“/arts/Gujianzhu”“/arts/Guwenhuayizhi”“/arts/Gumuzang”“/arts/Shikediaosuo”“/arts/Shougongyipin”和“/arts/……”。因為此RDF模型中的屬性有多個值，并且值是一個無序的常量列表，故采用RDF定義的包（Bag）容器建模，用“type”性質(zhì)予以聲明。容器資源（圖中用無標識橢圓表示）與藝術(shù)實體資源集合中的資源之間的關(guān)系性質(zhì)先簡單命名為“_1”、“_2”、“_3”等等。該RDF模型如圖2所示。
2.2 描述
該階段主要包括資源實體URI命名和RDF描述兩個環(huán)節(jié)。
統(tǒng)一資源標識符（Uniform Resource Identifier，URI）是一個能夠唯一地標識Web上任意一個資源實體名稱的字符串，包括信息資源（如網(wǎng)頁資源、文檔資源）和非信息資源（如實物、人或抽象概念）[19]。該環(huán)節(jié)主要是賦予資源實體一個Web可訪問的名稱，以規(guī)范資源實體的命名及管理。由于上文所述的可視化藝術(shù)實體、傳統(tǒng)文獻實體和數(shù)字化資源等實體對象與一般可被網(wǎng)絡(luò)協(xié)議直接引用的網(wǎng)絡(luò)資源有所區(qū)別，為保證實體對象資源的網(wǎng)絡(luò)可訪問性，Web架構(gòu)提供了Hash URIs和303 URIs兩種訪問方式[20]。鑒于前者僅適用于訪問三元組數(shù)量較少的小型RDF文檔，無法滿足線性文化遺產(chǎn)龐大的數(shù)據(jù)訪問需要，研究中主要采用303 URIs方式（即以帶“/”分隔符的標識符）命名相關(guān)實體。為做進一步示范，此處暫時將線性文化遺產(chǎn)URI定義為“http：//www.ch.cn”，其下的古道線性文化遺產(chǎn)的URI標識為“http：//www.ch.cn/Linearheritage/0001”。
RDF描述環(huán)節(jié)則是將模型中的數(shù)據(jù)元素轉(zhuǎn)換為關(guān)系語句，使其達到計算機可理解的程度，以為后續(xù)的關(guān)聯(lián)做好準備[21]。下面使用初步完成的RDF模型（圖2）作為RDF描述示例，具體描述如下：
<？xml version=“1.0”？>
xmlns：rdf=“http：//www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#” xmlns：s=“http：//description.org/schema#”> 當描述完成后可使用W3C官方的RDF驗證服務(wù)器[22]進一步核查該描述的正確性，以上RDF代碼經(jīng)檢驗后無誤，進行第三步關(guān)聯(lián)。 2.3 關(guān)聯(lián) 前兩個階段已經(jīng)初步完成了單個資源實體RDF描述的工作。這一階段主要是在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)環(huán)境下，將物理上松散無序的各資源實體通過RDF鏈接整合為一個邏輯互聯(lián)的有機整體。通過前面的命名與描述階段，各個異構(gòu)實體已統(tǒng)一于RDF描述標準框架下，并有了各自的可供Web訪問的URI標識。關(guān)聯(lián)階段則需要利用RDF Link將它們相互連接起來，更好地揭示資源之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以便促進資源的有效管理與利用，實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)集之間的知識發(fā)現(xiàn)與共享，此階段是RDF描述流程中的重要階段。 根據(jù)上文示例，該階段的工作主要是將已經(jīng)描述好的“古道線性文化遺產(chǎn)”資源實體與“線性文化遺產(chǎn)”“運河”“峽谷”和“廊道”幾個資源實體進行RDF關(guān)聯(lián)。由表1可知，“線性文化遺產(chǎn)”資源實體與其他幾個資源實體之間是類與子類的關(guān)系。為了更好描述這一關(guān)系，研究將引入RDF詞匯描述語言（RDF Schema）的class定義完成描述。下面僅以“古道線性文化遺產(chǎn)”資源實體為例展開RDF描述： ① <？xml version=“1.0”？> ② ③? xmlns：rdf=“http：//www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#” ④? xmlns：rdfs=“http：//www.w3.org/2000/01/rdf-schema#” ⑤? xml：base=“http：//www.ch.cn#”> ⑥? ⑦? ⑧? ? ⑨? ⑩ 其中，第⑥行ID“ch”代表“線性文化遺產(chǎn)”資源實體，第⑦行ID“Linearheritage0001”代表“古道線性文化遺產(chǎn)”資源實體，第⑧行則表達了“古道線性文化遺產(chǎn)”資源實體是“線性文化遺產(chǎn)”資源實體子類這一含義，最終的各實體關(guān)聯(lián)如圖3所示。 關(guān)聯(lián)階段有助于實現(xiàn)龐雜資源的高效記錄、有序組織與有效關(guān)聯(lián)。這既可促進遺產(chǎn)資源的數(shù)字化保護，大幅度提高古道線性文化遺產(chǎn)資源的管理與利用效率;又便于數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)，有助于進一步挖掘和提升古道線性文化遺產(chǎn)資源的潛在價值與應(yīng)用價值。 3 瀟賀古道古文化遺址RDF描述 3.1 數(shù)據(jù)建模 瀟賀古道，始于春秋戰(zhàn)國時期，因其特有的地理位置成為歷代兵家必爭之地;同時也是古代“海陸絲綢之路”主要通道之一，具有重大的歷史意義和研究價值。根據(jù)本系列已有研究可將古文化遺址劃分為城址遺址、聚落址、洞穴遺址、建筑遺址和陶窯遺址等七類[23]。而根據(jù)目前已采集的數(shù)據(jù)，城址遺址在瀟賀古道古文化遺址中數(shù)量最多，數(shù)據(jù)較為全面，研究價值較大;在城址遺址中又以東坪古城遺址為首。故下文選取城址遺址中的東坪古城作為描述主體，標識為“Dongping”。結(jié)合已采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，需描述該主體的名稱、建立時間、相關(guān)人員信息、地理位置和實體描述等屬性。由于資源主體屬于三維可視化實體，引入VRA Core詞表輔助描述，人員信息和地理信息的RDF描述則使用RDF詞表中的FOAF元數(shù)據(jù)元素集和GeoNames詞表。東坪古城遺址的RDF模型如圖4所示。 以VRA Core的title元素標識資源名稱，date元素記錄資源實體出現(xiàn)時間，agent元素記錄該資源實體的歷史所有者，description元素描述其歷史資料。其中，關(guān)于該資源實體的歷史所有者則使用FOAF元素集中Person子類下的gender、title和made元素進一步描述人物性別、頭銜和歷史功績屬性。地理位置屬性方面，以GeoNames詞表的name、countryCode、latitude和longitude四個元素記錄資源實體地名、地區(qū)代碼、緯度和經(jīng)度屬性值。 3.2 實體描述 根據(jù)303 URIs命名原則和Berners-Lee提出的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)環(huán)境下URI命名模式，結(jié)合上文URI地址，以http：//www.ch.cn/Linearheritage/0001/Dongping作為東坪古城遺址URI，完成的RDF描述如下： <？xml version=“1.0”？> xmlns：vra=“http：//purl.org/vra/” xmlns：foaf=“http：//xmlns.com/foaf/0.1/” xmlns：gn=“http：//www.geonames.org/ontology#” > 使用W3C官方驗證服務(wù)器對上述RDF描述加以檢驗，經(jīng)檢查代碼無誤。 3.3 實體關(guān)聯(lián) 在實體關(guān)聯(lián)環(huán)節(jié)，以東坪古城為出發(fā)點確立相關(guān)聯(lián)的各資源主體，包括城址遺址、古文化遺址和古道線性文化遺產(chǎn)。其中，資源主體東坪古城是城址遺址這個類的一個實例，用type性質(zhì)描述。城址遺址又與建筑遺址、聚落址、洞穴遺址及陶窯遺址共同構(gòu)成了古文化遺址的取值范圍，用range性質(zhì)描述。而古文化遺址又是古道線性文化遺產(chǎn)的一個子類，以subClassof表示;根據(jù)類屬關(guān)系，東坪古城也是古道線性文化遺產(chǎn)的一個實例。上述資源實體的相互關(guān)聯(lián)情況如圖5所示。 依據(jù)上述關(guān)系模型進行RDF描述，則東坪古城的實體描述語言程序如下所示： <？xml version=“1.0”？> xmlns：rdf=“http：//www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#” xmlns：rdfs=“http：//www.w3.org/2000/01/rdf-schema#” xml：base=“http：//www.ch.cn/Linearheritage/0001#”> 上述代碼經(jīng)檢驗無誤后，東坪古城遺址資源實體將和與之相關(guān)的資源實體建立起有效鏈接，并形成互相聯(lián)系的統(tǒng)一整體，最終關(guān)聯(lián)示意圖如圖6所示。 4 結(jié)語 作為文化遺產(chǎn)的一種重要類型，線性文化遺產(chǎn)近年來逐漸受到國內(nèi)外的關(guān)注和重視，我國目前已知的線性文化遺產(chǎn)就長達二十多萬公里。如何保護、管理和利用我國豐富的線性文化遺產(chǎn)資源，最大程度地發(fā)揮其在當代社會的效用值得深思。本文結(jié)合圖情專業(yè)特色，運用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，從古道線性文化遺產(chǎn)領(lǐng)域切入，設(shè)計了RDF描述三步流程，即建立數(shù)據(jù)模型、標識資源URI及描述RDF模型和實現(xiàn)資源實體關(guān)聯(lián)。研究還以瀟賀古道古文化遺址資源實體為例，進行了詳細的RDF描述，較為全面地揭示了資源的屬性特征及相關(guān)資源實體的關(guān)聯(lián)關(guān)系，檢驗了本研究設(shè)計的RDF描述流程的效度，驗證了古道線性文化遺產(chǎn)資源在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)環(huán)境下實現(xiàn)數(shù)字化保存和管理的可行性。 然而，相較已經(jīng)擁有較為成熟管理體系的歐美國家，我國對于線性文化遺產(chǎn)的研究起步較晚，很多理論尚不成熟，應(yīng)用實踐方面也面臨諸多問題。本文設(shè)計的方案也僅是基于實地考察和專業(yè)基礎(chǔ)上進行的探索，能否與整個古道線性文化遺產(chǎn)資源體系，又或能否與上層龐大的線性文化遺產(chǎn)資源體系相契合，以及在具體開展過程中面臨的挑戰(zhàn)都尚不可知，該方案仍有待進一步實踐檢驗。而隨著RDF描述的完成，大量RDF數(shù)據(jù)產(chǎn)生，RDF數(shù)據(jù)的存儲和查詢將會成為今后數(shù)據(jù)管理中的重要工作。近年來，AI在自然語言處理領(lǐng)域的迅猛發(fā)展也為其提供了Dydra、Jena、Algebraix和RDF4J等多類存取一體化RDF數(shù)據(jù)庫。在實踐條件允許的情況下，后續(xù)研究將對上述RDF數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲、后端運行和連接查詢等應(yīng)用情況進行測試與評估，推動研究理論實踐化。同時，也會進一步探索關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)技術(shù)在古道線性文化遺產(chǎn)資源保護與開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用，以期為古道線性文化遺產(chǎn)資源的數(shù)字化描述、保存、管理、開發(fā)與利用提供系統(tǒng)的思路與方案，進而為線性文化遺產(chǎn)資源的數(shù)字化保存與可持續(xù)利用，線性文化遺產(chǎn)的數(shù)字人文研究等方面提供一些參考。 參考文獻： 任喚麟.跨區(qū)域線性文化遺產(chǎn)類旅游資源價值評價： 以長安-天山廊道路網(wǎng)中國段為例[J].地理科學.2017 （10）：1560-1568. 王瑋.線性文化遺產(chǎn)的保護與利用：關(guān)于奉化境內(nèi)古道開發(fā)的探討[J].博物館研究，2016（3）：79-86. 白林林，祝忠明.基于Drupal的中文古籍書目關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)發(fā)布研究[J].圖書情報工作，2017，61（4）：123-129. 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