擴展 SQL Server 空間功能：以 WKB 影像欄位儲存幾何體並整合 SharpMap 實現高效渲染

前言：SQL Server 2005/2008 缺乏原生空間類型的歷史缺口

SQL Server 2008 前無原生 `geometry`/`geography` 類型。CLR 使用者定義類型 (UDT) 受限於 **8000 位元組上限** (約 500 點)，無法支援海岸線、邊界等複雜幾何體；且不支援繼承，難以建構完整物件模型。作者創新採用 **WKB (Well-Known Binary) + IMAGE 欄位 + 外接矩形座標欄位** 方案，突破儲存與查詢瓶頸。

核心架構設計

資料表結構

CREATE TABLE SpatialObjects (
    ID           INT IDENTITY PRIMARY KEY,
    GeomWKB      IMAGE NOT NULL,                    -- WKB 二進位幾何體，支援 2GB
    MinX         FLOAT NOT NULL, MaxX FLOAT NOT NULL,  -- 外接矩形 (MBR)
    MinY         FLOAT NOT NULL, MaxY FLOAT NOT NULL,
    Properties   XML,                               -- 屬性資料 (名稱、類型、樣式等)
    -- 空間索引由應用層維護，或建立計算欄位 + 一般索引
);

關鍵設計決策

SharpMap 整合實作兩大模組

1. 匯入工具：Shapefile → SQL Server

• 讀取 Shapefile (.shp/.dbf) 幾何體與屬性。
• 轉換幾何體為 WKB (SharpMap 內建 `WKBWriter`)。
• 計算 MBR (MinX, MaxX, MinY, MaxY)。
• 批次寫入資料表 (參數化命令，效能佳)。

2. 資料提供者：SharpMap 即時渲染

• 實作 `IProvider` 介面 (`GetFeaturesInView`, `GetFeature` 等)。
• 查詢邏輯：
  1. 以檢視範圍 (View BBox) 為條件，查詢 MBR 相交的候選列 (SQL `WHERE MinX <= @MaxX AND MaxX >= @MinX ...`)。
  2. 將 WKB 反序列化為 SharpMap 幾何體物件 (`WKBReader`)。
  3. 精確幾何關係判斷 (Intersects, Within, Distance)。
  4. 回傳 `FeatureDataRow` 集合供渲染引擎繪製。

效能實測驚人結果

「它比 Shapefile 資料提供者還略快，而 Shapefile 曾是 SharpMap 中最快的提供者。PostgreSQL/PostGIS 相較之下慢 4-6 倍。」

效能優勢來源

• MBR 索引篩選 在關聯引擎層完成，僅傳輸候選幾何體 WKB，網路/IO 極小。
• WKB 二進位緊湊，比 Shapefile 文字/二進位混合格式解析快。
• 無序列化/投影轉換開銷 (Shapefile 常需投影轉換)。
• 資料庫連線池、查詢計畫快取、平行查詢** 企業級引擎紅利。