座標之目的在表現某點在空間的位置，為了將室內的空間特徵給予數值化以 方便計算其座標。座標基準轉換是座標轉換重要的一環，係將參考位置改變後必 須將軸心位置重新計算。一般座標轉換在同一座標系統中約可區分為卡氏空間直 角座標(X,Y,Z) ，大地座標(Φ,λ,h)及平面投影座標(N,E,H)三種表示方式。我們 可以將它彈性地儲存、管理、分析這些資料以方便進行各種應用，並將空間資料 區分為 :點、線、面、立體等，以建立不同的資料結構。
在不同的儲存格式中，較常使用有兩種模式，其中之一是向量式資料結構 (Vector data structure)在這個模式中線段是由許多的 X,Y 座標所串聯記錄著。此 種模式最主要的優點是可以精確的表示實際的複雜地理位置，但也有建立成本較 高的缺點。而另一種是網格式資料結構(Raster data structure) 在這個模式中是 利用行與列所組成的矩陣來表示每個點與點之間的關係，每個網格都可以數值 化，也就是每個網格都可以付予不同的屬性，用以定義出不同的分類以提供詳細 描述環境的素材，所以網格式資料結構比較適合描述詳盡的地理現況，也比較容 易了解及學習，不過格子的大小會影響整個結構的精密度也會消耗較多的記憶 體，也因為是由格子的結構特性所以可能會出現鋸齒狀的圖形的缺點。
目前空間定位技術之研究通常都使用全球衛星定位系，但全球衛星定位系只 能運用於室外而我們所希望建構的定位系統就是在室內環境，所以我們提出三種 定位技術，分別為: 雙軸定位法、單軸定位法、接近定位法。
我們將此三種方式之特性詳述於后。
3.1 雙軸定位法
這是一種較容易實施及維護的方式，最主要的方式是室內展示場地內的四 周，每隔一固定的距離擺設一 IGS (Infrared Guide System 一種裝置來發射經過 編碼程序的紅外線訊息 )，展示場地內的 IGS 被一特定的計數控制器以無線方式 (Polling)所控制，按順序的由某一方向週而復始的循環，當被叫醒(Wake Up)的 的 IGS 就會發射經過編碼程序的紅外線訊息，如圖 3-1(A) IGS 與 CCU(Center Control System)關係圖所示。
圖 3-1(A) IGS 與 CCU 關係圖是一對多的關係一個 CCU 對應全部的 IGS 。 最主要原理是利用 CCU 內部的計數控制器來依序逐一呼叫每一個 IGS，被呼叫
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
表示 CCU 模組 表示 IGS 模組
圖 3-1(A) IGS 與 CCU 關係圖
的 IGS 也會回應 CCU，如此 CCU 收到了 IGS 的回應後就會進行呼叫下一個 IGS
。
當被呼叫的 IGS 在回應 CCU 後 IGS 便會發出帶有位置數碼的紅外線光訊 號來通知 PDA 目前 PDA 所處的位置。此種方法的優點是架構簡單、利用平面 座標 X, Y 軸來求出使得使用者（參觀者）在何處。由於紅外線發射是以扇形面 積的方式涵蓋，所以每一軸可能會收到數個 IGS 的訊號。在此可以將各 IGS 收 到的訊號加權值加以平均以求得實際之定位資訊，請參考圖 3-1(B) 位置計算法 所示。
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
表示 CCU 模組 表示 IGS 模組
圖 3-1(B) 位置計算法
表示 PDA 被 IGS 紅外線涵蓋範圍
根據圖 3-1(B) 位置計算法所示，參考文中計算公式來計算圖中 PDA 所在的 位置。
X 軸位置是 ( 13 + 14 + 15 ) / 3 = 14 Y 軸位置是 ( 6 + 7+ 8 ) / 3 = 7
結果 PDA 的位置在 ( X ， Y ) = ( 14，7 )
本法的優點是架構簡單，施工較為簡單而缺點就是 IGS 的數量會隨著場地 的面積增加而增加以及 IGS 的數量增加會造成 Polling 的時間增長，最後導致識 別位置的時間增加而使得整體效率降低。
3.2 單軸定位法
單軸定位法係雙軸定位法的變型。單軸定位法基本是利用雙軸定位法的加權 值差來判斷。
我們將此方法稱為「倒三角陰影法」，其原理就像一個正三角形若頂點與底 部距離愈遠、那底部的長度則將愈長。相反的正三角形若頂點與底部距離愈近，
底部的長度則將愈短，也就是說當正三角形面積愈大則正三角形的高也一定愈 大。
由於 IGS 發設紅外線訊號是類似扇形面積向外發出，也就是說當 PDA 接收 到 IGS 個數愈多，那就表示 PDA 距離該軸愈遠，才會涵蓋在這些 IGS 的發射範 圍內。相反的是當 PDA 接收到 IGS 個數愈少，那就表示 PDA 距離該軸愈近，
才涵蓋在這些少數 IGS 的發射範圍內。所以根據這個原理若所接收的單軸內的 值若其加權值相差愈大則距離該軸愈遠，相反的若所接收的單軸內的值若其加權 值相差愈小則距離該軸愈近。距離遠進就決定了另一軸的數值，如此就可以找出 平面的某一點。
圖 3-2(A)與圖 3-2(B)分別顯示定位目標與 IGS 模組之距離與涵蓋範圍間之 關係。
圖 3-2(A) 單軸定位法近距離 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
表示 CCU 模組 表示 IGS 模組
表示 PDA 被 IGS 紅外線涵蓋範圍
表示 PDA
3.3 接近定位法
本研究所提出的第三個方法為接近定位法，此種方法是利用人體會散發出遠 紅外線波長的光線特性來達成，這種光線不受電磁波及輻射線的干擾，不過此波 長光線相當微弱故須要將此波長的光線先行處理，當處理後就可以提供 IGS 使 用，利用此波長的光線來促使 IGS 驅動發射紅外線數碼。當使用者到達偵測器 偵測範圍內時、該位置的 IGS 會發射經過編碼程序的紅外線訊息，當 PDA 收到
表示 IGS 模組
圖 3-2(B) 單軸定位法遠距離 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
表示 CCU 模組
表示 PDA 被 IGS 紅外線涵蓋範圍
表示 PDA
訊息後即可解碼出該使用者實際的位置。
接近定位法並不須要提供任一軸的資訊，此法並不需要利用掃瞄的方式。如 果不需要利用掃瞄的方式來偵測時，接近定位法就不須要一個控制全體 IGS 的 裝置了，如此一來就可以節省許多的系統建造時間。