前言
SQL Server 2008 引入原生空間資料支援，涵蓋地理、數學、天文、圖形等跨領域知識。雖無需深研各學科，但掌握核心基礎概念 (空間資料特性、幾何物件、座標系統、空間參考系統) 是善用空間功能的前提。本文為系列首篇，奠定基礎知識框架。
一、什麼是空間資料
空間資料描述現實世界實體的位置、形狀、大小、分佈特徵，具備：
- 定位：已知座標系統中擁有唯一空間位置。
- 定性：自然屬性隨位置附著。
- 時間性：隨時間變化 (如行政區調整)。
- 空間關係：拓撲關係 (相鄰、包含、重疊等)。
百度百科定義：用於描述空間實體位置、形狀及相互關係的資料，以座標與拓撲關係形式儲存。
二、地圖上的空間資料：三基礎幾何物件
SQL Server 2008 主要支援三類：
- Point (點)：空間上單一位置 (如 POI、GPS 點)。
- LineString (線)：兩點間距離，具起點與終點 (如道路、河流)。
- Polygon (面)：封閉區域，可為任意不規則幾何形狀 (如行政區、湖泊、建築物)。
面的應用範例：重慶市區縣分佈圖。
三、座標系統
地理座標系統 (GCS)
- 三維球面定位：經度、緯度、高程。
- 依賴橢球體 (地球形狀) 與大地基準面 (橢球體中心位置)。
- 單一點表示：
Point(latitude, longitude)。
投影座標系統 (PCS)
- 將三維球面投影至二維平面 (X, Y, Z)。
- 不可避免產生變形：長度、角度、面積三者無法同時保真。
- 常見投影：等角 (墨卡托)、等面積、等距。
四、空間參考系統核心要素
整合座標系統所需的完整定義參數：
- 地球橢球體：如 WGS84、克拉索夫斯基。定義長半軸、扁率。
- 基準面：大地基準面，定義橢球體與地球實體的對齊關係 (6 參數：經緯度、高程、垂線偏差兩分量、大地方位角)。
- 本初子午線：0° 經線基準，國際標準為格林威治天文台。
- 計量單位：度、公尺、英尺等，含換算參數。
- 投影方式：墨卡托、高斯-克吕格、UTM 等，含投影參數 (中央經線、標準緯線等)。
主流線上地圖 (Google Maps, Bing Maps, 百度地圖) 均採用 Web 墨卡托投影 (EPSG:3857 / 900913)。
總結
空間資料 = 座標 + 拓撲。掌握 GCS/PCS 差異、橢球體/基準面/投影/單位 五大參考系統要素，並理解 Point/LineString/Polygon 三基礎物件，即可進入 SQL Server 空間資料類型、索引與查詢的實戰學習。
