SQL Server 2008 空間資料類型實戰：地理位置查詢與空間索引

SQL Server 2008 引入 geometry (平面) 與 geography (地球曲面) 兩大空間資料類型，支援 OGC 標準方法。本實驗以 Adventure Works 自行車通路為例，示範建立空間資料、查詢空間關係、建立空間索引。

實驗環境與目標

• 預估時間：60 分鐘
• 目標：建立空間資料類型實例、使用空間方法、建立空間索引
• 前置條件：T-SQL 腳本與 SSMS 經驗
• 虛擬機：Sql08，帳號 administrator / password01!

核心場景

管理全美通路地理資訊，支援查詢：

• 哪些通路在某銷售區域內？ (STIntersects, STWithin)
• 某銷售區域面積多大？ (STArea)
• 哪些通路離特定地理區域最近？ (STDistance)

關鍵實作步驟

1. 建立資料表含空間欄位：

   CREATE TABLE Store (
       StoreID INT PRIMARY KEY,
       StoreName NVARCHAR(100),
       StoreLocation GEOGRAPHY  -- 地理空間類型
   );

2. 插入空間資料 (GML 格式)：

   INSERT INTO Store (StoreName, StoreLocation)
   VALUES ('Aerobic Exercise Company',
       geography::GeomFromGML(
           '
               34.235504 -118.988734
           ', 4326)); -- SRID 4326 = WGS84

3. 空間查詢範例：

   -- 找出在某多邊形銷售區域內的通路
   DECLARE @region GEOGRAPHY = geography::STPolyFromText(
       'POLYGON((-120 34, -118 34, -118 36, -120 36, -120 34))', 4326);
   SELECT StoreName FROM Store
   WHERE StoreLocation.STWithin(@region) = 1;

4. 建立空間索引 (需資料表有主鍵)：

   CREATE SPATIAL INDEX idx_Store_Location ON Store(StoreLocation)
   USING GEOGRAPHY_GRID
   WITH (GRIDS = (LEVEL_1 = MEDIUM, LEVEL_2 = MEDIUM, LEVEL_3 = MEDIUM, LEVEL_4 = MEDIUM),
         CELLS_PER_OBJECT = 16);

空間索引原理

空間索引將地球表面分解為階層式網格，每個物件對應覆蓋的網格儲存格。查詢時先以索引快速篩選候選物件，再精確計算空間關係，大幅降低計算量。