计算机的问世，计算机的科学运算功能和信息数据的处理功能，使图书文献的管理和研究取得了一系列的突破性成果，推动了数据库的建设。数字图书馆是传统图书馆和科技图书情报工作在知识经济时代的必然发展趋势。
一、传统图书馆向数字图书馆的转化和演进及理论的确立
21世纪，世界进入了知识经济时代，知识经济的最重要特征是知识成为发展经济的资本，在经济活动中，知识作为一种生产投入的作用越来越重要，经济的繁荣在很大程度上直接依赖于知识或有效信息的积累与利用。知识经济要求各类有效信息的存储和快速获取，建立在计算机和通讯技术完美结合基础上的电子信息网络使这种要求成为可能，因此便形成了数学图书馆赖以产生的时代背景。
（一）数字图书馆产生的时代背景
1.数字图书馆产生的历史回顾。图书馆是在社会生产力水平提高的基础上，社会生活产生了保存图书文献的需要而出现的。我国曾经有过古代图书馆的辉煌时期，早在公元前的殷商时代，王室便有了保存典籍的地方，即图书馆的雏型。古代埃及、巴比伦、希腊、罗马等国也都建立有宫廷图书馆。中世纪时期的欧洲各国，除宫廷图书馆外，还有大量的教堂图书馆和大学图书馆。文艺复兴时期，欧洲各国掀起建立图书馆的高潮。这些古代的图书馆，都是以收藏为主，馆内文献只为极少数特权人物利用，因此古代图书馆实质上只是图书的聚集地。英国资产阶级革命以后，资本主义大机器生产需要大量有一定文化基础、掌握生产工艺的工人，同时也需要能够创造发明，提高生产效率，使资本家获得最大利润的科技人员和管理人员，于是便出现了向社会开放的近代图书馆。
2.我国近代图书馆的出现却比欧洲晚了几十余年，鸦片战争以后，学习西方文化的思潮日渐兴起，浙江、湖南、北京等地分别建立了面向社会开放的图书馆，随后全国各省纷纷出现了近代模式的各类图书馆。中华人民共和国成立后，我国图书馆事业得到蓬勃发展，尤其在改革开放以后，图书馆与科技图书情报工作更呈现出跨跃式发展态势，许多图书馆和科技图书情报机构都开展了图书文献和信息资料的数字化工作。图书馆不再是单独的藏书机构，已成为社会教育和普及文化的场所，随着科学技术的发展，图书馆进入新的发展阶段，出现了现代图书馆。
3.现代图书馆以电子计算技术的应用为标志。1954年，美国海军兵器中心将文献号和一些索引词输入计算机，开创了世界上第一个计算机信息检索系统。美国化学文献社开创了用计算机大批量进行文献处理和管理文献信息的新纪元。其基本特征是除继续收藏印刷型的图书文献外，还收藏缩微品、录像带、磁盘、光盘等非印刷型文献。同时除为读者提供以卷册为单位的原始文献外，还对其收藏的知识材料进行加工，满足用户对篇、章、节、摘要、数据、图表等知识单元的信息需要，从而导致了传统图书馆观念的转变。
（二）数字图书馆建设的理论架构的确立
知识经济时代，完全改变了以往科学应用于实践的途径，是在先有理论知识确立的指导下、研发出一门新兴的、具有新知识融溶浇筑的新技术或新知识领域。数字图书馆正是由于信息技术及新兴理论的创新，在新的科学手段创新的推动和支撑下，应运而生的。数字图书馆建设，首先是理论理论架构的确立：
1.在打破传统图书馆的时空界限中，逐步实现真正意义上的资源共享；
2.信息资源的利用不受文本限制，在网络环境下，众人可以同时阅读同一图书、文献、资料，从而扩充了信息的传播范围；
3.信息的查阅和检索更为快捷和便利，可以从多侧面、多角度甚至某一个知识单元去查找所需要的信息；
4.图书文献资料经数字化处理后，原本可以珍藏起来，从而对文献的保护，尤其是珍本、善本的保护具有十分积极的作用；
5.提供了更生动的利用环境，数字化的多媒体特征可以提供良好的视听效果，从而增加阅读的兴趣和效率。数字图书馆是建立在对原有图书馆有计划的数字化的基础上的全新的信息化图书馆，不等同于原有图书馆“馆藏”资源的数字化。因此，数字图书馆的建设需要多种行业和部门的通力合作，建设一个社会化的数字图书馆。
（三）数字图书馆的功用的确立
数字图书馆也称“电子图书馆”、”虚拟图书馆”或“无墙图书馆”，它是现代化信息技术与图书馆自动化向高层次发展的产物。
1.建设数字图书馆的核心。必须是构建适合于本馆、本地区或本国特点及客观需要的网络数据库，是在原有图书馆基础上建立的数字化信息处理系统。它不是物理概念上独立存在的实体，而是一个虚拟的、超越时空的综合性超级数据库，包括光盘数据库、多媒体数据库、全文数据库、信息资源库和搜索引擎在内的文献信息资源网络传输系统，超出一般C/S机制下的文献数据库和传统意义上的“馆藏”概念，其主要特征是以用户为主体的服务机制。
具有五个特点：
（1）信息资源数字化。
（2）信息传递网络化。
（3）信息利用共享化。
（4）信息提供知识化。
（5）信息实体虚拟化。
2.数字图书馆的功能审视。数字图书馆是一个地区或国家数字平台，包括有网上图书馆、书店、音像店、文物店等，和实体图书馆一样能成为网上业余教育中心、在职教育中心、甚至趣味教育中心等，比实体图书馆具有更广泛的外延与更深刻的内涵。加快数字图书馆建设将有利于：
（1）为科教兴国、提高国民素质提供文化基础支撑。从根本上改变我国文化信息服务与管理方式，克服文化资源不能有效利用和共享的弊端，为知识创新和两个文明建设营造吸收国内外先进文化思想的良好环境。
（2）以现代信息技术为手段把中华民族文化精华和当代文化教育、经济建设和科学研究的重大进展通过Intemet传遍全世界，为人类的文明进步和发展做出应有的贡献。
（3）数字图书馆必将带动信息文化及相关产业的发展，是跨部门、跨行业和跨世纪的高新技术工程，通过知识的有效传播产生巨大经济效益和社会效益。数字图书馆的建设不仅仅是馆藏资源的简单数字化，而是要把数字化了的资源按统一标准进行加工、整合，形成超大规模资源库。只有这种无形连接，才能实现真正意义上的资源共享。
3.对数字图书馆功能的观念。
（1）数字图书馆的功能并不仅仅局限于只是对本馆馆藏的数字化过程及结果，这只是图书馆数字化的一部分。建设数字化图书馆是一项巨大的工程。美国国家基金会（NSF）对数字化图书馆建设提到三个关键技术领域：
一是有关获取、分类、组织信息和知识的表达。
二是查询、浏览、过滤、总结和可视化。
三是网络协议和标准，网络信息的发布和知识产权。由清华大学、华南理工大学、上海交通大学和北京大学共同承担的我国现阶段开展的数字化项目之一的数字图书馆攻关计划，其研究内容就是包括数字化图书馆的结构和检索机构以及与之相应的标准规范；图文信息联合导读系统以及数字音乐化和视频数据库的雏形。
（2）数字图书馆会完全替代传统图书馆功能，传统图书馆亦会很快成为历史的观点。
一是数字图书馆并不能完全替代传统图书馆，数字图书馆的支撑技术——网络技术以及数字化存储技术，还没有展现出与传统图书馆一样的安全性和可靠性。目前，全世界已经发现了4000多种计算机病毒，并且每年还以12％的速度在增生着，病毒的侵袭以及不当的操作，会使数字化文献顷刻遭到破坏、甚至化为乌有，计算机网络的不安全、不可靠性，使传统图书馆仍然有长期保留的必要性。
二是出于价值观念以及技术原因，也要求必须保留传统图书馆。如一些重要和珍贵的图书不会毁掉，作为国家文化遗产将永远保存。某些传统的知名书籍也不会轻易地放弃纸张印刷的出版形式，如《四库全书》等。甘肃在兰州市的九洲台建立了耗资数千万的“四库全书馆”，就是为了珍藏珍本。
三是数字化的文献无法脱机阅读，而印刷型的图书则可以随时随地的阅读，这就是目前传统图书馆的社会服务仍然异常活跃的根本原因。我们可以肯定地说：印刷品阅读的随机性和习惯性是它不能退出历史舞台的重要原因；并且家庭电子计算机拥有率还比较低，推广普及尚须漫长的时间。图书在完全实现数字化以后是仍需保存的。
（3）建设数字图书馆所面临的问题已超出了技术难关问题。建设数字图书馆所面临的困难还很多，需要攻克的技术难题包括：多语言的处理、自动识别、智能检索等。但我们还应该看到除了技术问题外，还受到一些非技术因素的制约，具体地说有：
一是数字图书馆的数字化资源问题。目前国内的数字化资源仍然十分匮乏、无序，网络上充斥着大量烦乱杂沓、虚浮不实的信息；加之对信息产权的保护还没有受到足够的重视，版权纠纷屡屡出现。
二是网络环境仍不理想。人们还不能通过光纤网络随及时的、准确的、安全的获取数字信息。
三是图书馆馆员的素质以及广大读者的信息化水平均有待于大幅度的提高。图书馆员不但要懂得传统的编目、标引、检索等基本理论和实际操作；还要精通计算机知识；懂得数字信息的特点，掌握信息数字化的应用、利用的手段及方式。
四是软件开发问题。在数字图书馆实施项目中，软件的开发主要是面向图书馆管理和文献处理对象的软件使用和可视化开发。软件使用是指在构造新的软件系统的过程中对已存在的软件制品的使用技术，在可视化方面主要是应用API和SERvER来完成。目前只是刚刚起步。
二、传统图书馆向数字图书馆的过渡
上世纪末，西方发达国家的图书馆在网络化、电子化和数字化方向的发展中取得了极为可观的成就。它们借助于通信网络和高新技术的发展优势，使图书馆的发展出现“质”的飞跃。电子化信息的检索与提供，已成为越来越普通的服务方式，”无墙图书馆”、“数字化图书馆（DigitalLibrary）”和“虚拟图书馆（virtualLibrary）”的概念，正在逐渐成为现实，这种图书馆呈现出一种混合型图书馆的模式。混合型图书馆的概念在国外图书情报界已流传很广、在国内也屡见不鲜，但至今仍未形成统一的定义。一些代表性的观点如下：
1.美国图书馆学家萨顿（S.Sutton）最早提出，混合型图书馆是“印刷型信息和数字化信息之间的平衡逐渐向数字化倾斜”。知识经济时代与数字图书馆
2.“将不同渠道的各种技术融合到图书馆的工作环境，探索和开发电子和印刷环境共存的集成系统和服务”。
3.英国弗里托尔一道宁（Fret woll—Downing）信息研究所主任莫瑞（R.Muttay）将混合图书馆视为“‘无墙图书馆’、‘数字化图书馆’和‘虚拟图书馆’”。实质上讲混合图书馆是由上述三种图书馆行成的一种过渡型的图书馆，过渡型的图书馆从功能上讲呈现出新的模式。
（一）数字图书馆的三种主流模式已呈现
经过了十几年对数字图书馆各种主要技术的研究和相关技术的发展，为建立现实的数字图书馆打下重要的技术基础，现已建成或正在建设的一批数字图书馆，主要有三种类型：
1.特种馆藏型数字图书馆模式。将本馆的珍藏，包括善本、古籍或特种馆藏如图片、声像、影视等各种载体的资料进行数字化，在对原品珍藏的前提下，向阅览者提供网上共享服务。如以美国国会图书馆的“美利坚记忆”为代表的一些国家、地方图书馆等。上海交通大学图书馆已建立约27万种书目记录，包括1980年以来，上海交大中外文图书馆藏目录、中外文期刊目录。上海交大建立了博士生论文全文数据库和交大电子杂志全文数据库，电子书系统如会议录和交大的各种课程的数字教学参考书等；多媒体视频点播系统，选择部分有启迪创新意识的视频节目如科学与发现等视频资料、院系教学示范实验、多媒体语言教学资料和若干科幻片等的系统，提供数字化资料在校园网上实时点播；此外，在图书馆提供100MB带宽供读者进行视频点播；建立CALIS高校数字化馆藏，如中西文期刊联合目录、中西文图书馆联合目录；中国高校硕士、博士生论文摘要数据库等。
2.服务主导型数字图书馆模式。这种服务模式的资源一般由三部分组成：
（1）图书馆本身的数字化特种馆藏。
（2）商用的网上联机电子出版物或数据库（包括在本馆的资源镜像库）。
（3）在因特网上有用的文献信息资源。用统一的界面向读者提供服务，如美国加利福尼亚州的数字图书馆，伊利诺伊斯州的数字学术图书馆等。
服务主导型数字图书馆的体系结构以三种主要数字化资源为基础，即图书馆本身的数字化特种馆藏；商用的网上联机电子出版物或数据库；在因特网上有用的文献信息资源。由一个统一的信息访问平台和一个为读者服务的网上参考咨询台（virtual ReferenceDesk）为两翼，实现对读者的有效服务。这两个平台对一个实用的数字图书馆是不可缺少的。
3.商用文献型数字图书馆模式。一些文献服务公司、出版社、代理商等建立的一种供商用文献型的数字图书馆，提供全文的期刊、电子图书馆，也包括音乐和影视资料等；一般讲，既有索引数据库，又有全文的对象数据库。如中国的超星数字图书馆提供电子图书；荷兰的Elsevier公司提供1200多种全文杂志；美国科罗拉多州的NetLibrary也提供几万种电子图书供读者使用。更为重要的是商用网上联机电子出版物：
（1）网上联机出版物。购买一批文献数据库，如Elsevier全文电子杂志镜像站，中国全文学术期刊镜像站，EI village，OCLC，Firstsearch，Web of Science联机数据库的服务；
（2）提供在局域网上的光盘数据库服务。如IEEE IEE.ApplyScience and Technogy，ABI，NTIS，LISA，INSPEC等三十多种光盘库。
（二）因特网上统一信息访问平台的建立
当前，世界各国已把数字图书馆作为信息化社会的基础设施和知识环境。
1.21世纪的头15年，世界各地和我国正在努力建设一批数字图书馆，其主要有三种模式：即特种馆藏型数字图书馆、服务主导型数字图书馆和商用文献型数字图书馆。
