地質(zhì)博物館檔案管理的數(shù)字化建設(shè)研究

［摘 要］地質(zhì)博物館的檔案中蘊(yùn)含豐富的地質(zhì)遺產(chǎn)信息和科研價(jià)值，但檔案數(shù)字化管理面臨異構(gòu)數(shù)據(jù)集成、長(zhǎng)期保存、語義描述等方面的諸多挑戰(zhàn)。基于此，文章首先分析博物館檔案類型與特點(diǎn)，其次剖析地質(zhì)博物館檔案管理數(shù)字化建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)，最后提出地質(zhì)博物館檔案管理的數(shù)字化建設(shè)策略，如構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)字資源管理平臺(tái)，實(shí)施云存儲(chǔ)戰(zhàn)略，制定元數(shù)據(jù)和本體標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)人才培養(yǎng)等，為推進(jìn)地質(zhì)博物館檔案數(shù)字化管理提供參考。

［關(guān)鍵詞］地質(zhì)博物館；檔案管理；數(shù)字化建設(shè)；元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2024.16.059

［中圖分類號(hào)］G261；G271 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］1673-0194（2024）16-0-03

0 " " 引 言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為各行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要手段。作為地質(zhì)遺產(chǎn)和科研資料的重要載體，地質(zhì)博物館的檔案資源亟須通過數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)高效管理與利用［1］。地質(zhì)檔案是指地質(zhì)工作活動(dòng)的記錄和成果，它是在地質(zhì)調(diào)查研究、礦產(chǎn)勘探等活動(dòng)中形成的資料。地質(zhì)博物館的地質(zhì)檔案多種多樣，管理好、利用好檔案是博物館工作的核心所在，因此，博物館要利用信息技術(shù)對(duì)檔案進(jìn)行高效管理。

1 " " 地質(zhì)博物館檔案類型與特點(diǎn)

地質(zhì)博物館的檔案具有類型多樣、內(nèi)容豐富、價(jià)值獨(dú)特等特點(diǎn)。以貴州省地質(zhì)資料館為例，其館藏檔案涵蓋了地質(zhì)報(bào)告、地質(zhì)圖件、鉆孔資料、實(shí)物巖芯等多種類型。截至2022年，該館累計(jì)完成了8 401種圖文檔案、56 599個(gè)地質(zhì)鉆孔圖表、21 847個(gè)鉆孔結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫的數(shù)字化，數(shù)據(jù)總量達(dá)27 TB。其中，巖芯表面圖像數(shù)字化掃描工作于2021年開展，截至2023年6月完成20檔51個(gè)鉆孔共31 645米巖芯圖像采集。地質(zhì)檔案內(nèi)容涉及地質(zhì)演化歷史、礦產(chǎn)資源賦存狀況、古生物化石信息等多個(gè)領(lǐng)域。例如，貴州省重要地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)庫匯集了全省4.1萬余個(gè)鉆孔數(shù)據(jù)，涵蓋區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等專業(yè)。此外，珍稀檔案如地質(zhì)學(xué)家手稿、重大地質(zhì)事件影像等，具有很高的歷史科研價(jià)值。例如，貴州省地質(zhì)資料館在檔案數(shù)字化過程中對(duì)20檔破損檔案進(jìn)行了搶救性修復(fù)，以保存其歷史科研價(jià)值。然而，地質(zhì)檔案的特點(diǎn)也對(duì)數(shù)字化管理提出了更高要求，如多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合，海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)檢索，以及珍貴檔案原真性保護(hù)與開放獲取等。

2 " " 地質(zhì)博物館檔案管理的數(shù)字化建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

2.1 " 異構(gòu)數(shù)據(jù)集成困難與互操作性差

地質(zhì)博物館檔案管理的數(shù)字化建設(shè)面臨著異構(gòu)數(shù)據(jù)集成困難與互操作性差的重大挑戰(zhàn)。由于地質(zhì)檔案來源廣泛，涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，數(shù)據(jù)格式、編碼方式、語義表達(dá)等方面存在顯著差異，導(dǎo)致數(shù)據(jù)集成困難。例如，在整合地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告、鉆孔巖芯照片、地球物理探測(cè)數(shù)據(jù)等不同類型檔案時(shí)，需要解決不同數(shù)據(jù)模型、坐標(biāo)系統(tǒng)、術(shù)語體系之間的語義映射與轉(zhuǎn)換問題，而這些問題的解決難度較大。同時(shí)，地質(zhì)檔案數(shù)字化過程中缺乏統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不同博物館、科研機(jī)構(gòu)采用的描述性元數(shù)據(jù)各不相同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)互操作性差，難以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨系統(tǒng)的無縫集成與共享。此外，部分古老地質(zhì)檔案的色標(biāo)、符號(hào)、注記等要素與現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)存在較大差異，如20世紀(jì)手工繪制的地質(zhì)圖件，其在數(shù)字化轉(zhuǎn)換過程中語義信息丟失的問題突出，影響了數(shù)據(jù)集成質(zhì)量［2］。由此可見，異構(gòu)數(shù)據(jù)的語義整合與互操作是制約地質(zhì)博物館檔案管理數(shù)字化建設(shè)的瓶頸問題。

2.2 " 數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存與安全性問題凸顯

地質(zhì)博物館檔案數(shù)字化后的長(zhǎng)期保存與安全性問題日益凸顯。數(shù)字檔案易受介質(zhì)損壞、格式過時(shí)、人為操作失誤等因素的影響，其生命周期管理面臨諸多風(fēng)險(xiǎn)。以磁帶存儲(chǔ)的地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為例，其保存年限一般是10～15年，且易受溫濕度、電磁干擾等外界因素影響而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或損壞。而對(duì)于一些重要地質(zhì)資料，如已發(fā)表的科研論文、野外考察原始記錄等，需要確保其長(zhǎng)期可用性和可追溯性，這對(duì)數(shù)字檔案的存儲(chǔ)介質(zhì)、備份機(jī)制、遷移策略等提出了更高的要求。此外，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，數(shù)字檔案面臨黑客攻擊、非法訪問、數(shù)據(jù)篡改等多種安全威脅，特別是一些敏感性地質(zhì)信息，如油氣資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)、重大工程地質(zhì)勘查報(bào)告等，一旦泄露，可能會(huì)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響［3］。

2.3 " 元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及語義建模缺失

地質(zhì)博物館檔案數(shù)字化過程中，元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和語義建模的缺失問題日益凸顯［4］。元數(shù)據(jù)作為描述檔案資源屬性、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)等信息的關(guān)鍵要素，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字檔案智能檢索、關(guān)聯(lián)分析、知識(shí)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。然而，當(dāng)前地質(zhì)領(lǐng)域缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的元數(shù)據(jù)框架和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，不同博物館、科研機(jī)構(gòu)在數(shù)字化實(shí)踐中采用的元數(shù)據(jù)規(guī)范各不相同，導(dǎo)致出現(xiàn)元數(shù)據(jù)語義異構(gòu)、互操作性差等問題。以地質(zhì)專業(yè)術(shù)語為例，同一概念在不同元數(shù)據(jù)方案中可能存在多種表示方式，如“巖性”一詞在某些方案中表示為“巖石學(xué)”，而在另一些方案中卻表示為“巖石類型”，缺乏統(tǒng)一的語義映射機(jī)制。此外，地質(zhì)檔案蘊(yùn)含豐富的時(shí)空信息、語義關(guān)系等知識(shí)要素，但現(xiàn)有的元數(shù)據(jù)方案大多局限于對(duì)檔案的形式特征進(jìn)行描述，缺乏對(duì)檔案內(nèi)容的深層語義建模，難以充分揭示檔案的知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)在聯(lián)系［5］。

2.4 " 傳統(tǒng)習(xí)慣與技術(shù)培訓(xùn)短缺

地質(zhì)博物館在檔案管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，工作人員的傳統(tǒng)習(xí)慣和相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)的短缺也成為阻礙數(shù)字化進(jìn)程的重要因素［6］。長(zhǎng)期以來，地質(zhì)博物館檔案管理人員習(xí)慣于采用紙質(zhì)檔案的收集、整理、保管等方式，對(duì)數(shù)字化技術(shù)的接受度和適應(yīng)性較差。以地質(zhì)野外調(diào)查記錄為例，許多老一輩地質(zhì)工作者偏愛使用紙質(zhì)地形圖、實(shí)地測(cè)量等傳統(tǒng)方法，對(duì)數(shù)字化野外數(shù)據(jù)采集設(shè)備的使用熱情不高，如全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）、激光測(cè)距儀、數(shù)字野外記錄系統(tǒng)等，影響了初始檔案數(shù)字化效率。同時(shí)，檔案數(shù)字化過程涉及數(shù)據(jù)庫管理、元數(shù)據(jù)標(biāo)引、數(shù)字對(duì)象識(shí)別等多項(xiàng)專業(yè)技能，而相關(guān)的培訓(xùn)教育卻相對(duì)滯后［7］。例如，在元數(shù)據(jù)著錄環(huán)節(jié)，工作人員缺乏對(duì)元數(shù)據(jù)架構(gòu)、著錄規(guī)則、質(zhì)量控制等方面的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，難以規(guī)范、高效地完成數(shù)字檔案的描述工作。

3 " " 地質(zhì)博物館檔案管理數(shù)字化建設(shè)的策略

3.1 " 構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)字資源管理平臺(tái)

針對(duì)檔案異構(gòu)數(shù)據(jù)集成困難與互操作性差的問題，地質(zhì)博物館亟須構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字資源管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)檔案的規(guī)范化管理和無縫集成。該平臺(tái)應(yīng)基于開放架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用靈活的數(shù)據(jù)模型和元數(shù)據(jù)框架，支持多種數(shù)據(jù)類型和格式的接入與管理。在數(shù)據(jù)匯聚方面，可引入數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和加載（Extract，Transform，Load;ETL）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同來源、不同格式檔案的自動(dòng)提取、轉(zhuǎn)換和加載，形成標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式。同時(shí)，平臺(tái)應(yīng)具備健全的元數(shù)據(jù)管理機(jī)制，能夠針對(duì)地質(zhì)檔案的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)覆蓋描述性元數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化元數(shù)據(jù)、管理元數(shù)據(jù)等多個(gè)維度的元數(shù)據(jù)規(guī)范，并提供元數(shù)據(jù)編輯、映射、轉(zhuǎn)換等功能，實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化著錄和語義關(guān)聯(lián)。在數(shù)據(jù)集成方面，可采用中間件技術(shù)，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問與交換接口，實(shí)現(xiàn)不同檔案管理系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享。例如，通過Web Service、表述性狀態(tài)傳遞（Representational State Transfer，REST）等服務(wù)架構(gòu)，將分散在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的鉆孔巖芯數(shù)據(jù)、地質(zhì)圖件、礦產(chǎn)資源信息等進(jìn)行聚合，提供一站式的數(shù)據(jù)調(diào)用與集成服務(wù)。此外，平臺(tái)還應(yīng)嵌入語義Web技術(shù)，基于地質(zhì)領(lǐng)域本體庫，對(duì)檔案內(nèi)容進(jìn)行語義標(biāo)注和關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的檔案組織與發(fā)現(xiàn)。地質(zhì)博物館通過構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)字資源管理平臺(tái)，能破除“信息孤島”現(xiàn)象，推進(jìn)檔案管理數(shù)字化建設(shè)，促進(jìn)地質(zhì)檔案資源的共享與利用。

3.2 " 實(shí)施基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)戰(zhàn)略

為應(yīng)對(duì)地質(zhì)博物館數(shù)字檔案長(zhǎng)期保存與安全性方面的挑戰(zhàn)，實(shí)施基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)戰(zhàn)略是一項(xiàng)行之有效的舉措。云存儲(chǔ)以其可擴(kuò)展性強(qiáng)、可靠性強(qiáng)、按需服務(wù)等優(yōu)勢(shì)，為數(shù)字檔案的長(zhǎng)期保存提供了可行的技術(shù)路徑。地質(zhì)博物館可根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模、業(yè)務(wù)需求等因素，選擇公有云、私有云或混合云模式，構(gòu)建彈性靈活的存儲(chǔ)架構(gòu)。對(duì)于安全性要求較高的檔案數(shù)據(jù)，如涉及國(guó)家秘密或商業(yè)機(jī)密的資料，可采用私有云部署，確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境的可控性。同時(shí)，云平臺(tái)提供的多副本容災(zāi)、異地備份等機(jī)制，可有效增強(qiáng)數(shù)字檔案的可靠性和可恢復(fù)性，減少數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)。例如，對(duì)于一些珍貴檔案，如古老的地質(zhì)調(diào)查手稿，可采用多云服務(wù)商的異地容災(zāi)方案，在不同區(qū)域的數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)多個(gè)副本，確保數(shù)據(jù)的安全性。在數(shù)據(jù)遷移方面，云存儲(chǔ)提供了標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出接口，支持不同格式檔案的無縫遷移，減少了數(shù)據(jù)鎖定風(fēng)險(xiǎn)。此外，云平臺(tái)還提供了細(xì)粒度的身份認(rèn)證與訪問控制、數(shù)據(jù)加密、安全審計(jì)等多重安全防護(hù)措施，全方位保障數(shù)字檔案的機(jī)密性、完整性和可用性。地質(zhì)博物館可根據(jù)檔案的安全等級(jí)，制定差異化的訪問控制策略，并通過數(shù)據(jù)脫敏、水印技術(shù)等手段，防止敏感信息泄露。總之，基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)戰(zhàn)略，能為地質(zhì)博物館數(shù)字檔案的長(zhǎng)期保存與安全管理提供全新的思路，有助于構(gòu)建可靠、可信的檔案數(shù)字化管理體系。

3.3 " 制定統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及本體庫

針對(duì)地質(zhì)博物館檔案元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和語義建模缺失問題，制定統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)建領(lǐng)域本體庫是重要的解決措施。首先，應(yīng)充分借鑒國(guó)內(nèi)外元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如都柏林核心元數(shù)據(jù)、國(guó)際文獻(xiàn)工作委員會(huì)（International Committee for Documentation，CIDOC）的概念參考模型等，結(jié)合地質(zhì)檔案的特點(diǎn)，制定覆蓋描述性元數(shù)據(jù)、管理元數(shù)據(jù)、保存元數(shù)據(jù)等多維度的元數(shù)據(jù)框架；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化元數(shù)據(jù)語義，形成統(tǒng)一的地質(zhì)檔案元數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)范，明確各元素的名稱、定義、著錄規(guī)則、數(shù)據(jù)類型等，確保元數(shù)據(jù)的規(guī)范性和一致性。例如，在描述巖礦鑒定報(bào)告時(shí)，可定義“鑒定對(duì)象”“鑒定方法”“鑒定結(jié)果”等元數(shù)據(jù)元素，并規(guī)定其著錄格式和取值范圍，形成標(biāo)準(zhǔn)化的元數(shù)據(jù)描述。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)元數(shù)據(jù)語義控制，借助自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，從檔案文本中提取關(guān)鍵詞、術(shù)語等，構(gòu)建地質(zhì)領(lǐng)域控制詞表，實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)標(biāo)引的規(guī)范化。在語義建模方面，可采用本體構(gòu)建方法，形成地質(zhì)檔案領(lǐng)域本體庫。其次，本體庫應(yīng)涵蓋地質(zhì)專業(yè)術(shù)語、時(shí)空要素、檔案實(shí)體等多個(gè)層面，并定義概念之間的語義關(guān)系，如“部分－整體”“因果關(guān)系”等，形成語義豐富的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。例如，在構(gòu)建地質(zhì)圖件本體時(shí)，可定義“地層單元”“巖性”“地質(zhì)構(gòu)造”等核心概念，并描述它們之間的層序關(guān)系、成因聯(lián)系等，為圖件的語義檢索和關(guān)聯(lián)分析奠定基礎(chǔ)。

3.4 " 加強(qiáng)檔案數(shù)字化專業(yè)人才培養(yǎng)和引進(jìn)

為應(yīng)對(duì)檔案管理人員知識(shí)結(jié)構(gòu)老化、數(shù)字化技能短缺等問題，地質(zhì)博物館要加強(qiáng)檔案數(shù)字化專業(yè)人才培養(yǎng)和引進(jìn)。首先，應(yīng)轉(zhuǎn)變檔案管理人員的思維模式，增強(qiáng)其數(shù)字化意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。通過組織專題講座、經(jīng)驗(yàn)交流等活動(dòng)，幫助員工認(rèn)識(shí)檔案管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性和緊迫性，使其樹立終身學(xué)習(xí)理念。其次，應(yīng)構(gòu)建完善的數(shù)字化人才培養(yǎng)體系，針對(duì)不同崗位、不同層次的員工，設(shè)計(jì)差異化的培訓(xùn)課程和實(shí)踐項(xiàng)目。例如，對(duì)于元數(shù)據(jù)著錄人員，可開設(shè)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、語義標(biāo)引、質(zhì)量控制等專題培訓(xùn)，并搭建元數(shù)據(jù)編輯平臺(tái)，通過實(shí)際操作來幫助他們鞏固理論知識(shí)。再如，對(duì)于數(shù)字化項(xiàng)目管理人員，可開展項(xiàng)目管理專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，如數(shù)字化流程管理、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、風(fēng)險(xiǎn)控制等，培養(yǎng)其系統(tǒng)思維和管理能力。地質(zhì)博物館還可與高校、科研機(jī)構(gòu)等開展產(chǎn)學(xué)研合作，聯(lián)合開發(fā)數(shù)字檔案管理專業(yè)課程，培養(yǎng)復(fù)合型人才。在人才引進(jìn)方面，可面向計(jì)算機(jī)、圖書情報(bào)等相關(guān)專業(yè)招聘優(yōu)秀畢業(yè)生，為檔案數(shù)字化管理隊(duì)伍注入新鮮血液。同時(shí)，積極引進(jìn)具有數(shù)字人文、語義Web、大數(shù)據(jù)分析等交叉學(xué)科背景的高層次人才。最后，還應(yīng)建立健全考核激勵(lì)機(jī)制，將數(shù)字化管理業(yè)績(jī)與職稱評(píng)定、績(jī)效考核等掛鉤，調(diào)動(dòng)員工參與檔案管理數(shù)字化建設(shè)的積極性。總之，地質(zhì)博物館需要從思想認(rèn)識(shí)、能力提升、人才引進(jìn)、激勵(lì)保障等多個(gè)維度著手，打造高水平的檔案管理隊(duì)伍，為博物館檔案管理數(shù)字化建設(shè)提供有力的人才支撐。

4 " " 結(jié)束語

地質(zhì)博物館檔案管理數(shù)字化建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要從頂層設(shè)計(jì)、技術(shù)路線、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、人才培養(yǎng)等多個(gè)層面統(tǒng)籌推進(jìn)。只有不斷探索創(chuàng)新，厚植數(shù)字化轉(zhuǎn)型的土壤，地質(zhì)博物館才能實(shí)現(xiàn)地質(zhì)檔案管理模式的根本性變革，為地質(zhì)遺產(chǎn)保護(hù)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)提供有力支撐。

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