劉 琴

(安徽工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 銅陵 244000)

圖書館是城市基礎(chǔ)公共設(shè)施，對(duì)塑造良好城市形象，提高市民文化素養(yǎng)，增強(qiáng)城市市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。城市圖書館布局的合理性關(guān)系到城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市民的文化精神水平，對(duì)城市圖書館的科學(xué)化布局有利于城市更好地整合圖書資源，促進(jìn)城市文化健康發(fā)展。許鑫對(duì)城市公共圖書館布局可視化系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用進(jìn)行研究，通過人口信息形成圖書館分布的人口熱力圖，指出了城市圖書館布局存在的不足[1]。田志馥通過對(duì)我國公共圖書館時(shí)空演進(jìn)格局特征進(jìn)行分析，指出圖書館分布密度呈現(xiàn)出由東部向西部逐漸遞減的趨勢(shì)，同時(shí)浙江省的多個(gè)指標(biāo)在全國處于領(lǐng)先地位，圖書館的時(shí)空演進(jìn)受到國家政策、地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多種因素的影響[2]。數(shù)據(jù)挖掘是伴隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的快速發(fā)展產(chǎn)生和發(fā)展起來的，通過對(duì)海量大數(shù)據(jù)的分析來探索海量數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律。馬洋采用核密度估計(jì)方法對(duì)離群數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，提出了基于均值的鄰域密度估計(jì)方法，并將其應(yīng)用于樣本點(diǎn)鄰域密度度量中，通過真實(shí)數(shù)據(jù)集驗(yàn)證了提出算法在效率和準(zhǔn)確性方面的優(yōu)勢(shì)[3]。張衛(wèi)貞針對(duì)設(shè)備故障樣本數(shù)據(jù)少、壽命預(yù)測(cè)精度不高的問題，提出了基于核密度估計(jì)的非參數(shù)實(shí)時(shí)剩余壽命預(yù)測(cè)方法，同時(shí)驗(yàn)證了所提出方法的有效性[4]。宋曉東采用自適應(yīng)核密度估計(jì)方法對(duì)橋梁短時(shí)風(fēng)速進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)與最小二乘支持向量機(jī)方法進(jìn)行對(duì)比，指出了提出方法能夠更好地滿足實(shí)際工程對(duì)預(yù)測(cè)風(fēng)速的要求[5]。李淑艷結(jié)合拖拉機(jī)傳動(dòng)軸載荷特征，在采用ROT求得寬帶的基礎(chǔ)上提出了基于核密度估計(jì)的載荷外推方法，同時(shí)從統(tǒng)計(jì)參數(shù)、外推擬合度、偽損傷三個(gè)角度驗(yàn)證了載荷外推方法的有效性[6]。由此可見，核密度估計(jì)在各行各業(yè)具有十分廣泛的應(yīng)用，而在圖書館布局分布特征中應(yīng)用的研究尚處于空白?；诖?，本文采用核密度估計(jì)算法對(duì)城市圖書館離散數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，從而更加客觀、全面地了解城市圖書館布局分布特征。

1 城市圖書館布局原則及特征分析

1.1 城市圖書館布局原則

科學(xué)合理化的城市圖書館布局必須要使得每一位市民都能夠十分便利地使用圖書館的資源，更好地為市民的工作和生活服務(wù)。城市圖書館的布局應(yīng)該堅(jiān)持四個(gè)方面的原則，具體如圖1所示[7]。

圖1 城市圖書館布局原則

城市圖書館布局的法治原則體現(xiàn)在圖書館建設(shè)由政府部門撥款，通過法律、行政、經(jīng)濟(jì)手段來做好城市圖書館的規(guī)劃建設(shè)；城市圖書館布局的便利原則體現(xiàn)在通過科學(xué)合理布局圖書館更好地方便市民使用圖書館的各種圖書資源；城市圖書館布局的協(xié)調(diào)原則體現(xiàn)在圖書館的布局要兼顧效益性與公平性，使得圖書館建設(shè)布局和人口、交通、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素之間相匹配；圖書館布局的合作原則體現(xiàn)在不同類型的圖書館之間應(yīng)該相互合作，更好地為市民提供高質(zhì)量的服務(wù)。

1.2 城市圖書館布局特征分析

網(wǎng)絡(luò)爬蟲是按照一定的規(guī)則來自動(dòng)抓住萬維網(wǎng)信息，通過網(wǎng)絡(luò)爬蟲方法來獲取大眾點(diǎn)評(píng)網(wǎng)上有關(guān)圖書館布局的相關(guān)評(píng)論數(shù)據(jù)[8]。通過對(duì)所獲取數(shù)據(jù)的挖掘來更加客觀、準(zhǔn)確、全面地了解城市圖書館的布局分布特征，具體流程如圖2所示。

圖2 圖書館布局特征分析流程

1.3 核密度估計(jì)

核密度估計(jì)是對(duì)研究對(duì)象空間布局特征分析的常用方法，其能夠有效解決給定樣本的分布特征問題[9]。核密度估計(jì)依據(jù)核函數(shù)和帶寬來對(duì)地理點(diǎn)在平面上的密度函數(shù)分布進(jìn)行計(jì)算，估計(jì)函數(shù)D(s)為[10]

(1)

式中，r為估計(jì)帶寬，k(·)為核函數(shù)，dis為位置s到i的最短路徑距離。

核函數(shù)往往采用高斯函數(shù)[11]，即

(2)

本文對(duì)北京市圖書館數(shù)據(jù)核密度計(jì)算時(shí)設(shè)置估計(jì)帶寬r=900米，采用ARCGIS中的核密度分析功能對(duì)網(wǎng)絡(luò)爬蟲獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到圖書館布局的核密度[12]。

2 北京市圖書館布局分布特征分析

2.1 北京市圖書館布局特征

通過網(wǎng)絡(luò)爬蟲方法共獲取426家圖書館的信息，總數(shù)為7238條。按照“國際圖書館統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”中對(duì)圖書館分類的方法對(duì)426家圖書館進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)[13]，結(jié)果如表1所示。

表1 圖書館分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表1可知，所有類型中公共圖書館的占比最高，學(xué)校圖書館和專門圖書館的占比相當(dāng)，國家圖書館的占比最低。對(duì)426家圖書館的地理位置在北京市地圖上標(biāo)出，結(jié)果如圖3所示。

圖3 北京市圖書館地理位置分布

由圖3可知，北京市圖書館主要是集中在五環(huán)以內(nèi)，五環(huán)以外圖書館數(shù)量比較少，北京市五環(huán)內(nèi)外圖書館數(shù)量存在顯著性差異。

對(duì)網(wǎng)頁爬蟲獲取的2020年的圖書館數(shù)據(jù)計(jì)算核密度，由核密度計(jì)算結(jié)果可知北京市圖書館主要是分布在主城區(qū)，同時(shí)在昌平區(qū)、房山區(qū)、懷柔區(qū)、順義區(qū)、通州區(qū)也主要是高校圖書館，在北京市的郊縣區(qū)圖書館分布零散，分布密度也比較小。受到各縣區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口密度、交通狀況等因素的影響，北京市圖書館布局分布明顯不均衡。

對(duì)國家圖書館、公共圖書館、學(xué)校圖書館、專門圖書館的布局分布進(jìn)行核密度分析可知，公共圖書館的核密度最大，公共圖書館的分布也比較廣泛，在社區(qū)、街道均有公共圖書館。北京市的高校數(shù)量眾多，學(xué)校圖書館基本布局在高校內(nèi)，特別是在海淀區(qū)，學(xué)校圖書館分布高度聚集。國家圖書館也主要是集中在海淀區(qū)，專門圖書館主要是集中在專門的科研機(jī)構(gòu)，其分布相對(duì)比較分散。

2.2 北京市圖書館布局演化規(guī)律

近年來，伴隨著市民對(duì)圖書需求的增多，各種類型圖書館的數(shù)量也在持續(xù)增加，通過對(duì)各類圖書館數(shù)量的統(tǒng)計(jì)來了解各類圖書館的變化規(guī)律。表2給出了不同年份不同類別圖書館的數(shù)量變化情況。

表2 不同類別圖書館數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表2可知，國家圖書館和學(xué)校圖書館數(shù)量變化比較小，公共圖書館和專門圖書館的變化比較大。導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況的原因是國家圖書館的投資比較大，同時(shí)建設(shè)國家圖書館程序比較復(fù)雜，而學(xué)校圖書館主要是分布在高校內(nèi)部，高校數(shù)量未發(fā)生比較大的變化，因此學(xué)校圖書館數(shù)量變化不大。公共圖書館是為了更好地滿足市民的閱讀需求，同時(shí)建設(shè)也比較容易，伴隨著市民閱讀需求的增加，公共圖書館數(shù)量得到了快速的增加；專門圖書館主要滿足一些專門科研機(jī)構(gòu)、教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的需要，伴隨著專門科研機(jī)構(gòu)、教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的增多，專門圖書館的數(shù)量也明顯增多。

圖4 不同年份圖書館布局核密度

通過對(duì)不同年份圖書館數(shù)據(jù)核密度計(jì)算可以更好地了解圖書館布局的演化規(guī)律，采用ARCGIS中的核密度分析功能對(duì)2010年、2015年以及2020年的圖書館數(shù)據(jù)計(jì)算核密度[14]，結(jié)果如圖4所示。

由圖4可知，北京市圖書館的布局由海淀區(qū)逐漸向東城區(qū)、西城區(qū)以及朝陽區(qū)擴(kuò)展。通過對(duì)北京市地圖的分析可知導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況的原因是這些區(qū)域是北京市科研機(jī)構(gòu)、氣象局、文物局等部分的所在地。從2010-2020年，北京市主城區(qū)以外地區(qū)圖書館數(shù)量依舊比較少，沒有顯著的聚集現(xiàn)象產(chǎn)生。北京市圖書館布局演化由海淀區(qū)逐漸向外拓展，但是拓展的地理空間范圍比較小，依舊是北京市的主城區(qū)。北京市圖書館數(shù)量在不斷地增加，但是圖書館布局分布不合理的現(xiàn)象并沒有得到明顯的改觀，增加的圖書館主要是在北京市的主城區(qū)，郊縣區(qū)圖書館數(shù)量和圖書館種類依舊比較少，主城區(qū)與郊縣區(qū)之間圖書館分布不均衡的現(xiàn)象并沒有得到緩解。

3 結(jié)論

城市圖書館布局一定程度上影響到城市的文明程度和城市的發(fā)展。本文以北京市為例，通過網(wǎng)頁爬蟲獲取圖書館數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核密度計(jì)算，指出北京市的圖書館主要是分布在主城區(qū)，布局分布明顯不均衡。北京市圖書館布局演化由海淀區(qū)逐步向外拓展，但是拓展空間依舊是主城區(qū)，郊縣區(qū)發(fā)展緩慢，主城區(qū)和郊縣區(qū)圖書館布局不均衡的現(xiàn)象沒有得到明顯緩解。本論文的研究對(duì)更好地把握北京市圖書館布局分布特征，更好地促進(jìn)圖書館布局的合理演化具有一定的參考價(jià)值。