该论文围绕数字图书馆中元数据互操作和服务互操作的研究方法而展开,着力于构造一个综合体现前述两类互操作特性的、联合式数字图书馆馆际互借原型系统.互联网上为数众多的数字图书馆信息建设模式的差异造成了今天数字图书馆之间信息和服务共享的困境.互操作(Interoperability)作为一个基础性问题,目的是研究提高数字图书馆之间共享信息、协同工作的能力,使终端用户只需付出尽量少的努力.我们把数字图书馆领域的互操作分为两类:元数据互操作和服务互操作.对于元数据互操作的研究由来已久,包括邦联、收集、收割等多种方式.该文的系统原型中采用了当前国际上比较流行的收割方式——OAI-PMH.在该协议框架下,我们以XML为媒介,使用选择性收割的方式,在系统间进行元数据的循环交换.该文的工作有效地设计实现了元数据发布和收割功能,并支持包括Dublin Core和CALIS等在内的多种元数据格式.元数据互操作工作的不足之处是单方面强调资源共享,然而找不到有效的手段来提升集成元数据的利用率,造成基于集成元数据的增值服务形式非常贫乏.究其根本原因是忽视了数字图书馆之间的服务协作.服务互操作已从较早的以构件和应用服务器为基础的CORBA、EJB、.NET技术,发展到今天的Web服务(Web Services).我们在工作中进一步借助对Web服务的语义描述语言OWL-S和控制多个Web服务协作的工作流协议BPEL4WS,实现复合过程的原子服务动态绑定、增强服务协作的能力.该文设计了一个联合式数字图书馆馆际互借实例,并在借鉴上述最新概念和协议的基础上实现了原型系统,体现了把元数据和服务互操作相结合的新特性.系统原型中所体现的工作主要包括如下几方面:(1)实现了OAI-PMH元数据收割框架,集成来自北京大学CALIS中文古籍数字图书馆、清华大学古建筑数字图书馆等多家单位的元数据;(2)设计并实现了从Web服务的WSDL通信级别接口生成OWL-S模板描述的自动转换工具,在描述层对Web服务的元数据进行了语义增强;(3)基于BPEL4WS以及Web服务基本协议,调试修改IBM试验项目BPWS4J引擎的功能,使其在提供BPEL过程描述文件、参与复合过程的原子服务WSDL描述文件的基础上动态部署并执行复合过程;(4)利用对原子服务的OWL-S描述和OAI集成元数据,在BPEL复合过程部署期间对合作原子服务进行动态筛选和绑定.该文所实现原型系统的应用场景是联合式数字图书馆中的馆际互借实例,但我们尽量采用了通用而灵活的设计,避免和特定应用绑定得过死.只需少量修改,原型系统中的方法就可以应用到有类似需求的其他领域.我们会在服务状态监控、推理机推导和元数据集成方式等方面作进一步的改善工作.