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1977 年 7 月，国家图书馆在经过多年筹备后，正式向文化部提出了实施“中国数字图书馆工程”的立项申请。2000 年 4 月，召开了文化部为召集单位，由 21 个部委单位参加的“中国数字图书馆工程建设联席会议”。2000 年 12月，在海南召开了“中国数字图书馆工程资源建设工作会议”，标志着中国数字图书馆工程资源建设工作开始起步。2000 年 6 月，在中国科技信息研究所、中科院图书馆、农科院图书馆、医科院图书馆等 8 个单位基础上建成虚拟式国家科技图书文献中心。2000 年 8 月，由广东省中山图书馆与北京世纪超星公司合作建立“超星数字图书馆华南站”。中国数字图书馆网站于 2000 年 4 月 18日试运行，6 月 30 日全面开通。北京图书馆、文化部图书馆司、中科院图书馆、高校系统各图书馆如北大图大书馆、清华大学图书馆、上海交大图书馆、华南理工大学图书馆和公共图书馆如深圳图书馆等都已开始数字图书馆建设的有关项目。就整体而言，我国数字图书馆还处在起步阶段，与发达国家相比，无论是书目记录的数量、电子出版物的种类，还是全文数据库、信息检索和传递能力，都有很大的差距。大部分书刊由于没有网络版还不能网上订阅。
随着计算机技术、通信技术和网络技术的迅速发展，信息高速公路的建设与利用为大规模的信息系统、图书馆系统的发展提供了环境和条件。目前，网络信息管理技术、数字化处理技术和数字式信息资源建设已成为国际竞争的焦点，各国都为此投入了相当的实力进行研究和开发。“数字图书馆”这一新概念一经提出，就得到了世界广泛的关注，纷纷组织力量进行探讨、研究和开发，进行各种模型的试验。随着数字地球概念、技术、应用领域的发展，数字图书馆已成为数字地球家庭的成员，为信息高速公路提供必需的信息资源，是知识经济社会中主要的信息资源载体。
数字图书馆是一个发展的概念，不同时间、不同领域的研究者对它可能有不同的定义，到目前为止，对数字图书馆的概念还没有统一的认识，实践上也没有固定的模式，一切都还在探索中。数字图书馆是美国在 20 世纪 90 年代初提出的概念。“数字图书馆”一词由英文Digital Library翻译而来，是用数字技术处理和存储各种图文并茂文献的图书馆，实质上它是一种多媒体资源、跨平台、多语种网络化存取，计算机系统分布式管理的智能化服务系统。主要目的是实现信息和知识资源的共享，基于上述认识，我们认为数字图书馆是最大限度地利用各地已经搭建的软、硬件环境，把各种不同载体、不同地理位置的信息资源进行接收、存储、服务。它拥有超大容量的分布式资源数据库群，为用户提供可靠的信息就需要配置高性能的软、硬件基础设施，以“分布式”和“面向对象”的计算机管理，并实现网络化存取，同时提供智能化的信息服务和资源共享机制。
数字图书馆是与传统图书馆相对而言的，确切地说这种图书馆还处在探索阶段，真正意义上的数字图书馆尚未建成，但它应该是一种拥有多种媒体形式的、内容丰富的数字化信息资源，是一种能为读者方便、快捷地提供信息的服务机制。数字图书馆就是对有高度价值的图像、文本、语言、音响、影像、影视、软件、课件和科学数据等多媒体信息进行收集，进行规范性加工，进行高质量保存和管理，实施知识增值，并提供在广域网上高速横向跨库连接的电子存取服务，同时，还包括知识产权、存取权限、数据安全管理等。它与传统图书馆相比较，主要具有以下特点：
1.信息资源数字化
信息资源数字化就是利用现代信息技术，将各种载体的传统馆藏文献转化为数字信息，是一种新的存储技术，具有存贮容量大、占用空间少、保存时间长、传播范围更加广泛等优点。能使更多的用户利用和共享图书馆信息资源，减少信息资源的重复购置，使有效的经费发挥最大的作用，增强知识资源的再造力，有利于科技创新。
2.信息传递网络化
信息的网络化传输是数字图书馆为读者服务的基础。信息传递网络化有跨时空的信息服务、高度开放的信息利用以及信息传递的标准化、规范化和现代化等特征。数字图书馆通过以大网络为主的信息基础设施实现。目前，数字图书馆正通过由宽带网组成的因特网以高速、大容量、高保真的计算机和网络系统将世界各国的图书馆和无数台计算机联为一体，实现信息传递的网络化。高速的数字通讯网络是数字图书馆存在的基础。用户通过数字图书馆信息网络提供的广泛的用户接口，利用计算机终端的友好人机界面，随时随地访问数字图书馆有组织的动态信息资源。
3.信息资源利用共享化
数字图书馆的信息利用共享化的特点实质上是一种多媒体资源、跨平台、多语种网络化存取，资源存在因特网上的世界各地信息提供者和图书馆，信息资源和服务是呈现出无限的特征，体现出了跨国界、多语言的资源共建、共享。从传统的编目向集中编目到联合目录发展，从信息检索到馆际互借和文献传递方向发展，从传统的图书馆在某段时间单个读者的占有资源到相同时间多个读者拥有同一信息资源的查询和服务发展，图书馆的业务通过网络来实现，使众多图书馆能够借助网络获取各类数字信息，使本馆的业务发展规划与业务活动同整个网络系统联系起来。同时，各馆也向整个网络贡献自己的特色数据库，信息资源得到共享。
4.信息提供知识化
数字图书馆将实现由文献提供向知识提供的转变，即实现以书本为单元的低层次服务向以知识为单元的高层次服务，所以要加强文献资源的开发，进行深层次的文献加工。数字图书馆信息提供的知识化，将会为广大用户提供知识仓库的服务。由于信息加工的知识化、智能化和完备的检索系统的建立，使数字图书馆能够为用户一次性地提供所需某一主题的目录、论文和著作的全文、照片、图像、声音等各种知识信息，由信息提供的多次满足转变为信息提供的一次满足。
5.信息实体虚拟化
数字图书馆使实体图书馆与虚拟图书馆结合起来，在实体图书馆的基础上趋向虚拟化。在数字图书馆中，实体图书馆与虚拟图书馆是相辅相成的，实体图书馆是虚拟图书馆赖以服务的基础；而虚拟图书馆是实体图书馆借以发展的方向。随着数字图书馆的发展，实体图书馆中的虚拟馆藏、虚拟阅览室、虚拟参考馆员、虚拟服务将会不断得到发展。
6.信息资源组织化
网络信息已成为数字图书馆的重要资源，信息组织形式已变为计算机的直接的网状形式。因此，数字图书馆为适应网络环境要求，成为“信息高速公路”上的中转站和节点，成为信息化社会的“信息仓库”，它是一个快速反应的服务机构，能检索经过高度索引的大量信息，并发挥中心枢纽的作用。
传统图书馆是储藏图书资料的仓库，它负责收集、选择和整理图书资料，使其可以被查询利用，保存图书资料和提供更便利的利用。保存图书资料和提供便利的利用方法是图书馆的重要任务。随着信息技术迅猛发展，图书馆原有的封闭式运作和服务模式，如查询、维护和馆际信息共享等已经不能胜任信息社会的需要。传统图书馆所面临的变革可归结为三方面：快捷方便的电子化服务方式、最大范围的信息内容数字化和有效组织、基于WEB的信息资源共享。
传统图书馆收集、存储并重新组织信息，使读者能方便地查到他所想要的信息，同时跟踪读者使用情况，以保护信息提供者的权益。从数字图书馆角度来看，就是收集或创建数字化馆藏，把各种文献替换成计算机能识别的二进制系列图像，即：二进制的“0”和“1”。数字化技术就是将所有信号都转化成计算机能够识别的二进制“0”和“1”。所以数字图书馆存贮信息的载体是计算机磁盘、磁带、光盘等，具有存贮容量大，占用空间少，保存时间长等优点。因为数字是信息的载体，信息依附于数字而存在，离开了信息资源的数字化，数字图书馆就成了无源之水，无本之木。数字化存贮技术为压缩存贮空间、改进信息的组织方式、提高检索速度、方便用户远程检索奠定了基础。在安全保护、访问许可、记账服务、完善的权限处理之下，经授权的信息利用因特网的发布技术，实现全球共享。数字图书馆的建立将使人们在任何时间和地点通过网络获取所需的信息成为现实，大大地促进资源的共享与利用。
“中国数字图书馆工程”是由文化部牵头，中国电信、中国国家图书馆、中国科学院、航天工业总公司、广播影视信息网络中心、清华大学、北京大学等单位联手，许多专家学者共同参与的大文化工程。它的总体设想是“以统一的标准和规范为基础，以数字化的各种信息为底层，以分布式海量资源库群为支撑，以智能检索技术为手段，以电子商务为管理方式，以宽带高速网络为传输通道，将丰富多彩的多媒体信息传递到千家万户。它不是个别图书馆所能完成的任务，需要全国范围的图书馆、博物馆、美术馆、档案馆和情报信息单位携手共同完成。”
我国高校数字图书馆是“中国数字图书馆工程”的重要组成部分，不仅因为它拥有历史悠久、资源丰富的信息资源，而且因为它拥有一批知识渊博且富有创新精神的专业技术人才。如中国高等教育文献保障系统（CALIS）已得到了较快的发展，这些信息与人力资源是造就“中国数字图书馆工程”的中流砥柱。因此，我们十分必要加快高校数字图书馆建设步伐。未来的中国数字图书馆将面向社会公众提供全方位的知识服务，任何人都可以享受到世界上最大的中文知识与信息库服务。