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在第二章中我們知道GIS是一整合性的系統，在上一節我們談到如何取得地理空間資料，但是地理空間的資料量相當龐大，尤其對於系統範圍訂定後，資料隨即陸續存入，雖近來電腦硬體的進步、容量增大、價格降低，但是如此大量的資料進行有效率的存取與管理，還有對未來如何提升管理上之要求或維護之問題，再再都必須有慎重之選擇，本節即是探討如何來選擇適用的系統架構。

1､使用專屬檔案系統(File Server System)

為一個地理資訊系統建置一套專屬的檔案處理，將空間資料及屬性資料全放置於本系統，建立各種應用模組來提供資料管理的服務。這個做法便是早期大多數系統的做法，即使現在，有許多系統為了效率的考慮，也是採用此種做法。當然，這個做法的缺點，包括：所有的資料管理工作，必須由應用系統來完成，使得應用系統變得相當的複雜；這些資料管理的工作在每一套應用系統上，都必須重複的開發，造成資源的浪費；當資料要共享時，所有的控制工作都必須由應用系統開發者來考慮，例如：資料安全管制、同步控制；資料的結構性資訊，全部在應用系統的程式之中，萬一資料的結構或是某一個欄位的意義有所更改，所有應用到這個資料的程式均必須連帶的修改，這是一個十分容易引起錯誤的動作，有時甚至是不可能達到的工作；當系統當掉時，這個系統的資料可能較容易遺失，因為一般並不容易做到資料自動備援及回復的動作。此系統適用於小型專案的地理資訊系統。如圖2-3。

圖2-3 專屬檔案系統

2､併用GIS檔案及MIS關聯式資料庫系統

現有MIS系統大都以關聯式資料庫來存各項資料，這些資料在GIS系統中，扮演的是屬性資料的角色，多年來，這些資料累積得相當可觀，而且仍在增加中，其重要性，實不容輕忽。因此，現在地理資料管理策 略大都是混用檔案及資料庫。也就是說，使用關聯式資料庫來管理屬性資料，然後自己開發特殊的軟體使用檔案系統來管理空間資料，而要屬性資料時，再利用這些關聯式資料庫的查詢語言來存取。如圖2-4所示。

圖2-4 併用GIS檔案系統及MIS關聯式資料庫系統

這種做法的好處有：現成已經建立的屬性資料可以繼續使用，而不必重新建檔或是轉檔；屬性資料部分交給關聯式資料庫管理，可以發揮資料庫之所長，資料安全、同步控制、資料備援、資料回復，等等均可無慮。而在空間資料方面，使用特別設計的檔案系統來管理，二維檢索與查詢的問題，均可加以解決，效率亦較佳。

當然，由於空間資料的部份，仍是使用檔案系統，因此，前述關於使用檔案系統的缺點，仍然難以避免。

從整個電腦運算環境的演化趨勢來看，走向分散式、網路化已是一個必然的趨勢。在這種趨勢下，空間資料部份(也就是採用檔案系統的部份)，將是一項極大的負擔。換言之，發展者必須投入越來越多的心力去 開發現有資料庫管理系統輕易便可以提供的功能。當硬體的效率越來越快，資料庫管理系統的技術越來越成熟，效率越來越高時，此一做法是否能滿足各項之需求，是一值得思考的問題。

3､物件關聯式資料庫

我們知道關聯式資料庫在十幾年來在處理結構性資料(Structured Data Type)如文字、數字、時間、金錢等都有令人圓滿的處理，而對非結構性資料(Unstructured Data Type)如空間圖資、影像、聲音、視訊等的資料處理需求愈來愈強，如瓦斯業者中所存的大量管線圖，在地理資料系統中如何作有效的管理，也就是我們要探討的地方。

因此需要一個能以管理簡單資料的同樣方式來管理複雜資料的關聯式資料庫應運而生，具有這種能力的關聯式資料庫一般稱之為物件關聯式資料庫(Object-Relational Database Management Systems)，它是使用軟體模組的觀念，以「插卡式資料卡」(Data　Blade)插入的方法，來進行資料型態，功能函數和資料存取方法的新增，透過各種「插卡式資料片」則資料庫可管理非結構性資料。如圖2- 5所示。

2-5 物件關聯式資料庫

拜電腦科技的進步，使得電腦處理資料的速度愈來愈快，而硬體價錢愈來愈便宜，應用GIS的單位不再限於政府單位或大型企業，中小型企業使用意願愈高，對GIS的應用要求愈高，如除要求圖與屬性作完全的整合外，更希望將各種動態資料，如影像、動畫、聲音等與媒體資料納入GIS與各屬性作完整結合，甚至將來可將衛星定位系統資料納入，如此使GIS的應用走上更高的境界，也就是近年來也是未來物件關聯式資料庫廣泛應用之趨勢。

4､資料管理演進象限圖

圖2-6 資料管理演進象限圖

第一象限

處理簡易資料但不做查詢─檔案系統，如一般WORD文書處理的資料儲存，均以檔名來擷取檔案之方式，即為很標準的只處理資料而不做查詢的例子。

第二象限

處理簡易資料且需作查詢─關聯式資料庫。如在關聯式資料庫中可用用戶姓名、用戶編號、電話地址、公司、行號…等各單項名稱作各種資料查詢。

第三象限

處理複雜資料但不作查詢─物件導向資料庫(Object-Oriented DBMS)。如非結構性資料，也就是各種管線圖、街道圖、管線設備、影像….等資料之處理，必須透過一種語言，將該資料包裝成一物件，然後開發一種語言來存取複雜的資料，稱為物件導向資料庫。

第四象限

處理複雜資料而且需作查詢─物件關聯式資料庫。將結構性資料與非結構性資料作完整的整合及查詢，如用用戶姓名、地址、電話…等可直接查出管線圖。

5､連結軟體之選擇及連結空間與屬性

把空間資料輸入電腦只是GIS系統建置的第一步，光是做到這一點與電腦輔助繪圖軟體並沒有什麼不同。除了空間資料輸入之外，我們還有屬性資料要加以建置，屬性資料的建置我們均將它放在MIS資料庫中。有了空間資料的屬性資料之後，我們必須把空間資料和屬性資料連結起來，GIS系統才能做進一步的處理。

首先將欲連結的空間資料中，每一個物件均需有一個使用者的代碼(user-id)。同樣的，屬性資料的表格中，也必須有一個欄位為user-id。於是，我們便可以透過地理資料管理工具將user-id相同的空間物件和屬性資料加以連結起來。

歸納來說，空間與屬性資料的連結工作，必須提供功能如下：

空間與屬性資料的連結

包括圖層與對應屬性表格之連結，以及單一空間個體與其相關屬性資料記錄之連結。

提供混合查詢功能

可以屬性資料之條件，擷取地圖之空間資料，反之，亦能以空間條件取得某屬性資料庫之表格資料。

連結軟體之選擇也是希望能達到上列之功能，一般有名之資料庫廠均有提供連結軟體如英孚美(Informix)公司之資料庫有提供ESQL/C之連結軟體，而微軟(Microsoft)公司有提供ODBC(Open Database Connectivity)開放式資料庫連結軟體，可供異質性資料庫資料之連結。

茲將第二步曲系統架構選擇之流程以圖示如圖2-7所示。

圖2-7 系統架構選擇流程

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