Microsoft SQL Server 2008 提供了全面性的空間支持，可讓組織通過具有空間功能的應(yīng)用程序來無縫地取用、使用及擴(kuò)展以位置為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，***協(xié)助用戶做出更好的決策?？臻g分析是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，包含一系列學(xué)術(shù)內(nèi)容：地理、數(shù)學(xué)、天文、圖形等。雖然在使用SQL Server 2008的空間特性中不必要深入研究關(guān)于地理、數(shù)學(xué)、天文以及圖形等學(xué)科，但如果你想在學(xué)習(xí)或者是正式的項(xiàng)目開發(fā)中能夠很好的使用空間特性，那就必須要適當(dāng)?shù)恼莆找恍?strong>空間信息的基礎(chǔ)知識(shí)了。

一、什么是空間數(shù)據(jù)

　　空間數(shù)據(jù)是指用來表示空間實(shí)體的位置、形狀、大小及其分布特征諸多方面信息的數(shù)據(jù)，它可以用來描述來自現(xiàn)實(shí)世界的目標(biāo)，它具有定位、定性、時(shí)間和空間關(guān)系等特性。定位是指在已知的坐標(biāo)系里空間目標(biāo)都具有唯一的空間位置；定性是指有關(guān)空間目標(biāo)的自然屬性，它伴隨著目標(biāo)的地理位置 ；時(shí)間是指空間目標(biāo)是隨時(shí)間的變化而變化；空間關(guān)系通常一般用拓?fù)潢P(guān)系表示?？臻g數(shù)據(jù)是一種用點(diǎn)、線、面以及實(shí)體等基本空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示人們賴以生存的自然世界的數(shù)據(jù)。

　　來自百度百科的定義：用于描述有關(guān)空間實(shí)體的位置、形狀和相互關(guān)系的數(shù)據(jù)，以坐標(biāo)和拓?fù)潢P(guān)系的形式存儲(chǔ)。

　　地理服務(wù)的普遍性，和用戶使用數(shù)據(jù)所采用的混合度的提高意味著這個(gè)空間信息只是合成到解決方案中的另一個(gè)組件，并且是作出更好決策和提供更高的價(jià)值服務(wù)的一個(gè)基礎(chǔ)。SQL Server 2008通過引入新的空間數(shù)據(jù)類型提供了對地理數(shù)據(jù)的支持，你可以使用它來存儲(chǔ)和操縱基于位置的信息，SQL server 2008中的空間支持可以幫助用戶通過分析基于地理的位置數(shù)據(jù)來作出更好的決策。

二、地圖上的空間數(shù)據(jù)

　　空間數(shù)據(jù)提供了可以在不同領(lǐng)域的廣泛使用的信息，比如地圖、地圖分析、空間分析、GPS定位、車輛監(jiān)控等多行業(yè)領(lǐng)域。這里不分別詳細(xì)介紹空間數(shù)據(jù)到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要介紹空間數(shù)據(jù)在地圖上的應(yīng)用為主。實(shí)際上地圖上的空間對象是很復(fù)雜且不規(guī)則的對象，通常表現(xiàn)為一些復(fù)雜、不規(guī)則的幾何圖形，使用空間數(shù)據(jù)來解釋就是：“近似他們實(shí)際的形狀和位置的簡單、或復(fù)雜的幾何形狀”?！?/p>

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　　SQL Server 2008 主要支持三種類型的空間數(shù)據(jù)，用來表示空間信息的幾何圖形，分別為：點(diǎn)（Point）、線(LineString)和面（Polygon）。

　　1、點(diǎn)（Point）：點(diǎn)是幾何的基本類型，用來表示空間上的一個(gè)位置。

　　2、線（LineString）:線條描述了空間上的兩個(gè)點(diǎn)之間的距離，有兩個(gè)端點(diǎn)，分別為：起止點(diǎn)（StartPoint）和終止點(diǎn)（EndPoint）。

　　3、面（Polygon）：面用來表示空間上的一塊幾何區(qū)域，可以是三角形、四邊形等，也可以是不規(guī)則的任意幾何圖形塊。

　　在地圖上的面（Polygon）通常可以在空間數(shù)據(jù)中用來表示群島、湖泊、工廠、學(xué)校、政府、司法管理區(qū)域等一塊地市區(qū)域，如下重慶市區(qū)縣分布圖所示：

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三、坐標(biāo)系統(tǒng)（Coordinate System）

　　常用的坐標(biāo)系為地理坐標(biāo)系（Geograpic Coordinate System,簡稱GCS）和投影坐標(biāo)系（Projected Coordinate System，簡稱PCS）。

　　地理坐標(biāo)系統(tǒng)（GCS）用一個(gè)三維的球面來確定地物在地球上的位置，地面點(diǎn)的地理坐標(biāo)有經(jīng)度、緯度、高程構(gòu)成。地理坐標(biāo)系統(tǒng)與選擇的地球橢球體和大地基準(zhǔn)面有關(guān)。橢球體定義了地球的形狀，而大地基準(zhǔn)面確定了橢球體的中心。地理空間中可以使用兩個(gè)坐標(biāo)值定義在地球表面上的任何位置，既地理經(jīng)度和地理緯度，經(jīng)度和緯度共同組成一個(gè)地理坐標(biāo)點(diǎn)（Point），既:Point(latitude,longitude)。

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　　投影坐標(biāo)系統(tǒng)（PCS）是根據(jù)某種映射關(guān)系，將地理坐標(biāo)系統(tǒng)中由經(jīng)緯度確定的三維球面坐標(biāo)投影到二維的平面上所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)。在該坐標(biāo)系統(tǒng)中，點(diǎn)的位置是由(x,y,z)坐標(biāo)來確定的。由于投影坐標(biāo)是將球面展會(huì)在平面上，因此不可避免會(huì)產(chǎn)生變形。這些變形包括3種：長度變形、角度變形以及面積變形。通常情況下投影轉(zhuǎn)換都是在保證某種特性不變的情況下犧牲其他屬性。根據(jù)變形的性質(zhì)可分為等角投影、等面積投影等。

四、空間參考系統(tǒng)

　　上面分別介紹了基于角坐標(biāo)經(jīng)度和緯度的地理坐標(biāo)系統(tǒng)（GCS），以及使用X和Y的笛卡爾坐標(biāo)的投影坐標(biāo)系統(tǒng)（PCS）。無論是基于何種坐標(biāo)系統(tǒng)，一組坐標(biāo)始終只能表示坐標(biāo)系統(tǒng)中的一個(gè)位置點(diǎn)，要想了解關(guān)于地球上的坐標(biāo)系統(tǒng)的應(yīng)用更多的知識(shí)，我們需要研究空間參考系統(tǒng)，既地球橢球體、基準(zhǔn)、本初子午線、計(jì)量單位、投影等其他知識(shí)點(diǎn)。

　　地球橢球體（Ellipsoid）：即等角橫切橢圓柱投影。假想用一個(gè)圓柱橫切于地球橢球體的某一經(jīng)線上，這條與圓柱面相切的經(jīng)線，稱中央經(jīng)線。以中央經(jīng)線為投影的對稱軸，將東西各3°或1°30′的兩條子午線所夾經(jīng)差6°或3°的帶狀地區(qū)按數(shù)學(xué)法則、投影法則投影到圓柱面上，再展開成平面，即高斯-克呂格投影，簡稱高斯投影。這個(gè)狹長的帶狀的經(jīng)緯線網(wǎng)叫做高斯-克呂格投影帶。

　　基準(zhǔn)（Datum）：大地基站設(shè)計(jì)用為最密合部分或全部大地水準(zhǔn)面的數(shù)據(jù)模式。它由橢球體本身及橢球體和地表上一點(diǎn)視為原點(diǎn)之間關(guān)系來定義。此關(guān)系能以6個(gè)量來定義，既：經(jīng)度、緯度、原點(diǎn)高度、原點(diǎn)垂線偏差之兩分量及原點(diǎn)至某點(diǎn)的大地方位角。

　　本初子午線（Prime Meriaian）：0°經(jīng)線，是計(jì)算東西經(jīng)度的起點(diǎn)。1884年國際會(huì)議決定用通過英國格林威治（Greenwich）天文臺(tái)子午儀中心的經(jīng)線為本初子午線。1957年后，格林尼治天文臺(tái)遷移臺(tái)址。1968年國際上以國際協(xié)議原點(diǎn)（CIO）作為地極原點(diǎn)，經(jīng)度起點(diǎn)實(shí)際上不變。

　　計(jì)量單位（Unit）：各種物理量都有它們的量度單位，并以選定的物質(zhì)在規(guī)定條件顯示的數(shù)量作為基本量度單位的標(biāo)準(zhǔn)，在不同時(shí)期和不同的學(xué)科中，基本量的選擇何以不同。如物理學(xué)上以時(shí)間、長度、質(zhì)量、溫度、電流強(qiáng)度、發(fā)光強(qiáng)度、物質(zhì)的量這7個(gè)物理單位為基本量，它們的單位依次為：秒、米 (單位)、千克、開爾文、安培、坎德拉、摩爾。

　　投影（Projection）：從初中數(shù)學(xué)的角度來說，一般地，用光線照射物體，在某個(gè)平面（地面、墻壁等）上得到的影子叫做物體的投影（projection），照射光線叫做投影線，投影所在的平面叫做投影面。有時(shí)光線是一組互相平行的射線，例如太陽光或探照燈光的一束光中的光線。由平行光線形成的投影是平行投影（parallel projection).由同一點(diǎn)（點(diǎn)光源發(fā)出的光線）形成的投影叫做中心投影（center projection)。投影線垂直于投影面產(chǎn)生的投影叫做正投影。投影線不平行于投影面產(chǎn)生的投影叫做斜投影。物體正投影的形狀、大小與它相對于投影面的位置和角度有關(guān)。

　　投影分很多種，最為常見的則為墨卡托投影，百度地圖、Google Maps、微軟Bing Maps都是基于墨卡托投影架構(gòu)的。

五、參考資料

　　百度百科：http://baike.baidu.com/

　　地理坐標(biāo)系與投影坐標(biāo)系的區(qū)別：http://www.cnblogs.com/jetz/archive/2005/03/29/127547.html

　   地球橢球體(Ellipsoid)、大地基準(zhǔn)面(Datum)及地圖投影(Projection)三者的基本概念 ：http://wenku.baidu.com/view/061c40c7aa00b52acfc7cad1.html

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